В этой статье поговорим о сером веществе, что это, где располагается и какие функции выполняет.
Что это такое и из чего состоит
Головной мозг человека состоит из двух видов нервной ткани – серое вещество и белое. Серое вещество нервной системы – это скопление нервных клеток, отвечающих за большинство функций высшей нервной деятельности человека. Функция белых клеток – передача электрических импульсов в разные части мозга. Толщина серой ткани мозга достигает порядка половины сантиметра в популяции. Топографически серое вещество является оболочкой мозга, под ним – скопление длинных отростков (аксонов), то есть вещество белое.
Серое вещество образовано скоплением сом нейронов, малейших капилляров, глиальной ткани и коротких отростков – дендритов. Кроме этого в состав серого вещества входят безмиелиновые длинные отростки – аксоны. В отличие от серого вещества, не имеющего миелиновых волокон, белое вещество потому и называется белым, что цвет ему придают оболочки аксонов, состоящих из миелина.
Ядра серого вещества – это гистологические структуры, концентрическое скопление тел нервных клеток, выполняющее определенную функцию в нервной системе. Анатомически выделяют два подвида ядер: ядра в топике центральной нервной системе и таковые в структуре периферической нервной системе. Каждое ядро – это регулятор определенной функции организма, будь это акт мочеиспускания или центр сердцебиения.
Бытует частично ошибочное мнение, что серое вещество состоит из длинных отростков нейронов. Специализированные отростки, оснащенные быстрым проводником миелином, состоят в структуре белового вещества головного и спинного мозга, тогда как в серой субстанции присутствуют лишь дендриты и безмиелиновые длинные волокна. Суть в том, что в коре миелинизированные длинные аксоны не нужны, ведь серое вещество мозга состоит из скоплений рядом расположенных тел нейронов, и информация из клеток в клетки передается короткими отростками (дендро-дендритные синапсы), ведь основная задача длинных отростков – передача электрического импульса из одного центра в другой. Там функцию передачи и приема информации обслуживают аксо-аксональные, или аксо-дендритные синапсы. Серое вещество не отличается на всех частях мозга. В различных отделах оно одинаково. Поэтому, к серому веществу конечного мозга относится та совокупность элементов, которая присуща и других структурам мозга.
Где располагается в головном мозгу
На вопрос о том, где находится серое вещество головного мозга, отвечают несколько базовых теоретических медицинских наук – нормальная и топографическая анатомия и гистология. Другие же науки о мозге изучают его функцию, нежели расположение и строение. Серое вещество представляет собой кору больших полушарий головного мозга. В среднем слой темной ткани составляет порядка 3-4мм (от 1,5 до 5мм). Наиболее выраженную толщину она имеет в области передней центральной извилины. Благодаря расположению множества извилин и борозд, площадь серого вещества значительно увеличивается. Кроме головного мозга, слой серого вещества располагается внутри спинного мозга.
В мозжечке основная масса серого вещества находится по аналогии с головным мозгом: серое вещество является корой мозжечка и находится на поверхности самой структуры, являясь его оболочкой, когда белое вещество располагается внутри мозжечка. Кроме того, кора координирующего центра организма человека состоит из трех слоев – молекулярный шар, грушевидные нейроны и зернистый слой.
Серую субстанцию, как и другие части мозга, имеет и луковица головного мозга. Продолговатый мозг является одной из первых эволюционно сформировавшихся структур головного мозга. Эта часть располагается на уровне затылочного отверстия, и переходит в спинной мозг. Серое вещество продолговатого мозга образует некоторые ядра и нервные центры, среди которых – ядра черепно-мозговых нервов и сетчатое образование. К ядрам, образующимся темной тканью, относится подъязычный, добавочный, блуждающий и языкоглоточный нерв. Следует отметить, что все эти центры не являются низшими, ни высшими центрами регуляции – они занимают промежуточное положение в иерархии регуляторных систем мозга.
Расположенная структура над продолговатым называется мостом. В месте его соединения с соседней структурой выходят несколько нервов, в число которых входит вестибулокохлеарный нерв. Серое вещество моста образует собственные центры смешанного характера: ядро тройничного нерва, лицевой и отводящий нерв. Такие нервы отвечают за иннервацию лицевых (мимических) мышц, кожу головы (ее волосистую часть), некоторые мышцы глаз и отдельные части языка. Кроме таких функций, задача Варолиевого моста состоит в поддержании правильной позы и частично сохранности местоположения тела в пространстве. Серое вещество среднего мозга представлено красными ядрами и черной субстанцией. Эти структуры являются коллекторами сознательных и бессознательных движений: ядра имеют богатые связи с мозжечком. В целом, эти структуры входят в комплекс стриопадллидарной системы мозга.
Корой, состоящей из серого вещества, покрыты многие структуры головного мозга, среди которых:
Миллионы лет эволюции, естественного отбора и происхождения видов подарили человеческому существу уникальную структуру – относительно толстую кору головного мозга. Известно, что надлежащим образом структура серого вещества развита лишь у представителей человеческого вида. В отличие от низших, и даже высших млекопитающих, серая субстанция наделила человека возможностью иметь неповторимое свойство материи, объект изучения всех нейронаук и философии – сознание и самоосознание, вытекающим которых является абстрактное мышление, развитая память, внутренняя речь и множество других специфических атрибутов высшей нервной деятельности человека разумного.
Нужно помнить, что серое вещество — скопление нервных клеток, а именно нейронов. Говоря о функции серого вещества, мы говорим о функции всех скоплений нейронов с короткими отростками.Итак, функции серого вещества разнообразны:
С давних пор ученые задавались вопросом о том, за что отвечает серое вещество головного мозга. Еще в 18 веке Франц Галль обратил внимание на темную мозговую субстанцию. Ученому впервые удалось локализировать некоторые психические функции на коре. Последующие исследование проводилось по типу удаления участка коры и наблюдение того, какая мозговая функция выпала. Серьезным толчком к дальнейшим исследованиям было изучение работы коры академиком Павловым, который изучал базовые рефлексы и принципы закрепления условного рефлекса. Параллельно ему его французские коллеги нашли речевой центр в коре – нижняя часть лобной извилины. Современная наука, хоть и знает множество свойств коры головного мозга, утверждает, что процент знаний и ней составляет не более одной тысячной.
Одним белым пятном в эмпирических данных о знании мозга и его формирования является вопрос о том, что такое гетеротопия серого вещества головного мозга. В частности, часто этот вопрос ставится в области клинической медицины, где лечение есть лишь симптоматическое, то есть убираются одним симптомы. Как известно, гетеротопия – это дефектное скопление нейронов, остановившихся в определенном месте и не дошедших до своего гистологического места. Так, найдется причина патологии – найдется и этиологическое лечение. Вариантом проявления гетеротопии является детская эпилепсия.
Отличие от белого вещества
Этот раздел предназначен для калибровки понятий и ответа на вопрос о том, что такое серое и белое вещество головного мозга.
Следует помнить, что в отличие структуры коры головного мозга, где серое вещество является оболочкой и покрывает белую субстанцию, в спинном мозге серое вещество окружено белым веществом мозга.
Исследования
Современная наука располагает множеством методов исследования деятельности серой субстанции головного мозга. К таковым можно отнести:
Спинной мозг одет тремя соединителыюткаными оболочками, meninges, происходящими из мезодермы. Оболочки эти следующие, если идти с поверхности вглубь: твердая оболочка, dura mater; паутинная оболочка, arachnoidea, и мягкая оболочка, pia mater. Краниально все три оболочки продолжаются в такие же оболочки головного мозга.
1. Твердая оболочка спинного мозга, dura mater spinalis, облекает в форме мешка снаружи спинной мозг. Она не прилегает вплотную к стенкам позвоночного канала, которые покрыты надкостницей. Последнюю называют также наружным листком твердой оболочки. Между надкостницей и твердой оболочкой находится эпидуральное пространство, cavitas epiduralis.
В нем залегают жировая клетчатка и венозные сплетения — plexus venosi vertebrales interni, в которые вливается венозная кровь от спинного мозга и позвонков. Краниально твердая оболочка срастается с краями большого отверстия затылочной кости, а каудально заканчивается на уровне II — III крестцовых позвонков, суживаясь в виде нити, filum durae matris spinalis, которая прикрепляется к копчику.
2. Паутинная оболочка спинного мозга, arachnoidea spinalis, в виде тонкого прозрачного бессосудистого листка прилегает изнутри к твердой оболочке, отделяясь от последней щелевидным, пронизанным тонкими перекладинами субдуральным пространством, spatium subdurale.
Между паутинной оболочкой и непосредственно покрывающей спинной мозг мягкой оболочкой находится подпаутинное пространство, cavitas subarachnoidalis, в котором мозг и нервные корешки лежат свободно, окруженные большим количеством спинномозговой жидкости, liquor cere-brospinalis. Это пространство в особенности широко в нижней части арахноидального мешка, где оно окружает cauda equina спинного мозга (сisterna terminalis).
Наполняющая подпаутинное пространство жидкость находится в непрерывном сообщении с жидкостью подпаутинных пространств головного мозга и мозговых желудочков. Между паутинной оболочкой и покрывающей спинной мозг мягкой оболочкой в шейной области сзади, вдоль средней линии образуется перегородка, septum cervicdle intermedium. Кроме того, по бокам спинного мозга во фронтальной плоскости располагается зубчатая связка, lig. denticulatum, состоящая из 19 — 23 зубцов, проходящих в промежутках между передними и задними корешками.
Зубчатые связки служат для укрепления мозга на месте, не позволяя ему вытягиваться в длину. Посредством обеих ligg. denticulatae подпаутин-ное пространство делится на передний и задний отделы.
3. Мягкая оболочка спинного мозга, pia mater spinalis, покрытая с поверхности эндотелием, непосредственно облекает спинной мозг и содержит между двумя своими листками сосуды, вместе с которыми заходит в его борозды и мозговое вещество, образуя вокруг сосудов периваскулярные лимфатические пространства.
Головному мозгу подвластны сложнейшие операции и задачи.
С помощью органов чувств головной мозг может понять происходящее вокруг и принять решение к какому-либо действию.
Основой формой деятельности нервной системы является рефлекс.
Рефлекс— это ответная реакция организма на раздражение (внешнее или внутреннее), происходящая при участии центральной нервной системы (ЦНС).
Головной мозг не всегда принимает участие в осуществлении рефлекса. Например, ходим мы автоматически и не обдумываем каждый свой шаг, в этом нам помогает работа спинного мозга, так как большинство нервов, активизирующих мышцы тела, идут от спинного мозга.
Спинной и головной мозг относятся к центральной нервной системе (ЦНС). Они состоят из множества нервных клеток (нейронов и нейроглии), которые, в свою очередь, образуют нервную ткань, а из нее формируется серое и белое вещество.
Серое вещество мозга- это скопление тел нейронов и дендритов.
Белое вещество мозга образованно аксонами (нервными волокнами), покрытыми миелиновой оболочкой, которая и придает белый цвет.
Строение головного мозга
У головного мозга серое вещество образует кору больших полушарий, находится на периферии.
Белое вещество находится в центральной части головного мозга.
В головном мозге различают следующие отделы:
Также весь мозг обычно подразделяют на три большие части:
Ствол мозга
Функции ствола мозга:
1. Продолговатый мозг (входит в состав ствола мозга).
Именно он непосредственно переходит в спинной мозг.
В продолговатом мозге находятся тела нейронов, отростки которых образуют блуждающий нерв.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Нервные волокна блуждающего нерва контролируют сердце, дыхание, пищеварительную систему и другие органы
Функции продолговатого мозга:
2. Мост (варолиев мост), входит в состав ствола мозга.
Находится над продолговатым мозгом.
Здесь находятся центры, связанные с мимикой и жевательными функциями и центры сознательного контроля за движениями тела.
3. Средний мозг (входит в состав ствола мозга).
В среднем мозге расположены важнейшие двигательные центры, которые совместно с мозжечком участвуют в поддержании тонуса мышц и координации позы тела.
Мозжечок— отдельная структура наряду со стволом мозга и передним мозгом.
Строение мозжечка чем-то напоминает строение всего мозга, откуда и появилось его название.
Мозжечок состоит из двух полушарий и червя, который соединяет полушария между собой.
Внутри мозжечка расположено белое вещество, покрытое корой из серого вещества.
Поверхность мозжечка образует борозды.
На фотографии мы видим срединный разрез мозжечка через червь:
У человека с поврежденным мозжечком наблюдается дрожание рук и ног, нарушение точности движений, речь невнятная, человек не может стоять с закрытыми глазами и множество других двигательных нарушений.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Кора мозжечка содержит множество крупных нейронов- клеток Пуркинье, которых насчитывается до 26 млн.
Они достигают окончательного развития только к восьми годам жизни человека.
Из-за этой незрелости клеток Пуркинье у маленьких детей не совсем согласованная деятельность рук и ног, поэтому они так часто падают, а при рисовании у них получаются лишь каракули.
Ускоряют созревание клеток Пуркинье тренировки. Считается, что самый развитый мозжечок у гимнастов, балерин и фигуристов.
Посмотрите, какими необычными могут быть нейроны (клетка Пуркинье):
Передний мозг
Промежуточный мозг (входит в состав переднего мозга)
Промежуточный мозг состоит из четырех частей:
1. Таламус (Передний мозг- Промежуточный мозг- Таламус, верхняя часть)
Нейроны таламуса образуют 40 ядер, которые отвечают за первичную обработку всех видов информации, кроме обонятельной, поступающей через органы чувств.
В скоплениях нейронов таламуса информация частично обрабатывается и
поступает в кору больших полушарий.
Таламус является высшим центром болевой чувствительности, именно здесь формируется болевое ощущение.
Также таламус содержит нейроны, благодаря которым человек может оценивать течение времени- внутренние часы организма.
Повреждения таламуса приводит к потере сознания, потере активной связи организма с окружающей средой, вызвать тремор (непроизвольную дрожь конечностей в состоянии покоя).
2. Гипоталамус (Передний мозг- Промежуточный мозг- Гипоталамус, нижняя часть)
Гипоталамус- является главным подкорковым центром регуляции вегетативных функций организма, это достигается за счет выделения в кровь регуляторов, управляющих деятельностью гипофиза.
В гипоталамусе располагаются центры гомеостаза, теплорегуляции, голода и насыщения, жажды и ее удовлетворения, полового поведения, страха, ярости, регуляции цикла «бодрствование- сон».
В гипоталамусе и гипофизе образуются нейрорегуляторные пептиды- энкефалины и эндорфины, которые обладают сильнейшим обезболивающим, противошоковым и антистрессовым действием.
Повреждение гипоталамуса приводят к затруднению дыхания, нарушению терморегуляции, работы кишечника, артериального давления, сердечного ритма.
3. Гипофиз (Передний мозг- Промежуточный мозг- Гипофиз). Расположен ниже гипоталамуса.
Гипофиз является одной из важнейших эндокринных желез и находится под контролем гипоталамуса.
Гипофиз выделяет следующие гормоны:
Большие полушария головного мозга (входят в состав переднего мозга).
Большие полушария называют конечным мозгом, который составляет 80 % всей массы головного мозга и покрывает сверху все остальные отделы.
Конечный мозг состоит из двух полушарий, которые соединяет мозолистое тело, обеспечивая их координированную работу.
Полушария покрыты которой, образованной серым веществом (тела нейронов), под которой располагается белое вещество (проводящие нервные пути).
Полушария делятся на левое и правое, они соединены между собой мозолистым телом, которое состоит из поперечных сплетений нервных волокон.
Кора больших полушарий самое молодое в эволюционном плане образование мозга.
Глубокими бороздами кора каждого полушария делится на доли: лобную, теменную, затылочную и височную.
Посмотрите и запомните доли коры головного мозга:
Функции долей коры головного мозга:
Доли коры головного мозга
Лобная доля (ассоциативная)
Складки коры полушарий называют извилинами, благодаря им сильно увеличивается площадь коры полушарий.
В извилинах находятся высшие нервные центры.
В глубине больших полушарий расположены скопления нейронов, образующих ядра лимбической системы, которая является главным эмоциональным центром мозга.
Лимбическая система в переводе с латинского означает граница, край. Это совокупность ряда структур головного мозга, расположенных на обеих сторонах таламуса, непосредственно под большими полушариями головного мозга. Окутывает верхнюю часть ствола головного мозга, будто поясом, и образует его край- лимб.
Структуры лимбической системы ответствечают за следующие функции:
Высшая нервная деятельность человека
Высшая нервная деятельность- это деятельность высших отделов центральной нервной системы, которая обеспечивает наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде.
Термин «высшая нервная деятельность» впервые введён в науку И.П.Павловым.
Основная роль в осуществлении высшей нервной деятельности у высших животных и человека принадлежит коре больших полушарий.
К высшей нервной деятельности относят познание, речь, память и абстрактное мышление, сознание и др.
Мышление (интеллект)- процесс обобщённого отражения действительности с её связями, отношениями и закономерностями.
С помощью мышления познается содержание и смысл воспринимаемого.
Мышление представляет собой самую сложную форму психической деятельности человека, вершину её эволюционного развития.
Мышление построено на двух функциях высших нервных центров: на анализе и синтезе информации и ответных действий организма.
Очень важным аппаратом мышления человека является речь, которая позволяет передавать информацию с помощью абстрактных символов.
Сигнальные системы
Первая сигнальная система— это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, из которых строятся образы внешнего мира, одинаковая у человека и животных.
Отдельные элементы более сложной сигнальной системы начинают появляться у общественных видов животных (высокоорганизованных млекопитающих и птиц), которые используют звуки (сигнальные коды) для предупреждения об опасности, о том, что данная территория занята, и т.д.
Вторая сигнальная система— словесная, в которой слово в качестве условного раздражителя.
Ко второй сигнальной системе относится: речь, сознание, абстрактное мышление.
С помощью слова осуществляется переход от чувственного образа первой сигнальной системы к понятию, представлению второй сигнальной системы.
Способность оперировать абстрактными понятиями, выражаемыми словами, служит основой мыслительной деятельности.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Масса головного мозга взрослого человека колеблется от 1100 до 2000 г; у мужчин в среднем она составляет около 1394 г, а у женщин 1245 г.
После 60 лет масса и объем мозга несколько уменьшаются
Масса мозга не влияет на интеллект. Например, максимальная масса мозга составила 2850 грамм у человека, страдающего психическими заболеваниями.
Масса мозга у талантливых и умнейших людей была в пределах нормы:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Оболочки головного мозга. Гематоэнцефалический барьер. Черепно- мозговые нервы
Головной мозг защищен не только скелетом головы (черепом), но еще оболочками из соединительной ткани (твердой, паутинной и мягкой), которые переходят в аналогичные оболочки спинного мозга.
Оболочки головного мозга.
Твердая оболочка головного мозга одновременно является надкостницей внутренней поверхности костей черепа. Наиболее плотное соединение этой оболочки наблюдаются в районе черепных швов.
Здесь проходит большое количество кровеносных сосудов.
Твердая мозговая оболочка обладает болевой чувствительностью.
Паутинная оболочка головного мозга расположена после твердой мозговой оболочки и имеет вид паутины.
Образована соединительной тканью, клетки которой синтезируют внеклеточное вещество.
Мягкая сосудистая оболочка сращена с тканью мозга, состоит из рыхлой соединительной ткани, в толще которой находятся кровеносные сосуды, обеспечивающие питание мозга.
Она принимает участие в образовании сосудистых сплетений желудочков головного мозга, продуцирующих спинномозговую жидкость (ликвор).
Кровеносные сосуды, проникающие в ткань головного мозга, находятся в толще мягкой сосудистой оболочки.
Между стенками сосудов и белым веществом головного мозга имеется периваскулярное пространство, которое заполнено ликвором и способствует регуляции оттока спинномозговой жидкости.
Вокруг кровеносных капилляров такого пространства нет.
Содержимое кровеносных капилляров отделено от ткани головного мозга гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ).
В состав ГЭБ входят:
Теперь поговорим о нервах, которые отходят от головного мозга, всего их 12 пар, которые называют черепно-мозговыми нервами.
Нерв
Функции
Зрение, сетчатка глазного яблока
Движения глаз, суживание зрачка, наведения на резкость
Передвижение глаз вниз, в наружную сторону
Чувствительность лица, скальпа и зубов; жевательные движения
Поворот глаз кнаружи
Ощущение вкуса; движения мимической мускулатуры деятельность слюнной железы
VIII. Преддверно-улитковый нерв
Слух; чувство равновесия
Чувствительность глотки, ощущение вкуса; глотательные движения, слюноотделение
Чувствительность глотки, гортани, органов грудной и брюшной полостей; глотание, голосообразование, замедление сердцебиения, усиление перистальтики
Движения плечами; повороты головы
Движения языка, акты глотания и жевания
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Спинной мозг
Спинной мозг представляет собой наиболее «древнюю» часть нервной системы.
Спинной мозг расположен в позвоночном канале и защищен позвонками, тремя спинномозговыми оболочками, являющимися продолжением оболочек головного мозга:
Внутри спинномозгового канала циркулирует спинномозговая жидкость.
По внешнему виду это тяж длиной 43-45 см и массой около 38 г.
На уровне большого затылочного отверстия спинной мозг переходит в головной мозг, а на уровне поясничных позвонков заканчивается пучком нервов, получившим название «конский хвост».
Спинной мозг делится на две симметричные половины, которые разделены двумя продольными бороздами (передней и задней).
В его центре проходит спинномозговой канал, в котором находится спинномозговая жидкость (ликвор).
Вокруг спинномозгового канала расположено серое вещество, образованное телами нейронов и дендритов.
На поперечном срезе серое вещество напоминает контур бабочки с расправленными крыльями, эти «крылья» называют передними и задними рогами спинного мозга.
В задних рогах спинного мозга расположены тела вставочных нейронов.
В передних рогах— тела двигательных нейронов (мотонейроны).
Так выглядит поперечный срез спинного мозга под микроскопом:
Функции спинного мозга:
Проводниковая функция:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Рефлекс
Великий российский ученый и естествоиспытатель Иван Михайлович Сеченов (1829- 1905) сделал вывод, что деятельность нервной системы носит рефлекторный характер.
Рефлекс- это ответная реакция организма на раздражение (внешнее или внутреннее), происходящая при участии ЦНС.
Выделяют условные и безусловные рефлексы.
Безусловные рефлексы:
Например, при слишком ярком свете мы закрываем глаза; при попадании сока лимона на язык происходит выделение слюны; мы отдергиваем руку от горячего предмета. Также к рефлексам относят чихание, кашель, сосательный рефлекс у новорожденного, испуг при сильном неожиданном звуке, выделение адреналина при стрессе.
Центры рефлексов могут быть как в головном, так и в спинном мозге.
К рефлексам, центры которых находятся в головном мозге относят: сосательный рефлекс, зрачковый, дыхательный.
К рефлексам, центры которых находятся в спинном мозге: ахиллов рефлекс, подошвенный рефлекс, мочевыделительный.
Условные рефлексы:
Например, выделение слюны при виде лимона; реакция младенца на бутылочку с молоком; реакция человека на свое имя; если вы долго вставали в одно и тоже время по звонку будильника, то спустя какое-то время сможете вставать в это же время и без будильника.
Путь, по которому нервный импульс идет от чувствительного рецептора к исполнительному органу, называется рефлекторной дугой. Она может быть простой и состоит из двух нейронов, чувствительного и двигательного, но чаще она бывает сложной и состоит из пяти отделов:
Схематично рефлекторную дугу можно представить так:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
