строение человеческого мозга в деталях
Головной мозг: строение, физиология, нарушения, заболевания
Что такое головной мозг, encephalon, его значение?
Головной мозг – это передний отдел центральной нервной системы. Головной мозг 
располагается в полости черепа, осуществляет взаимодействие организма человека (мужчины, женщины) с внешней средой, интеграцию функционирования всех систем организма. Головной мозг обладает способностью усваивать, упорядочивать, хранить, извлекать информацию о прошлом опыте. Головной мозг является материальным субстратом высшей нервной деятельности.
Филогенетически головной мозг – это передний конец нервной трубки. Онтогенетически головной мозг – это производное мозговых пузырей, из которых образуются отделы головного мозга: конечный мозг, который называется telencephalon, промежуточный мозг, средний мозг, задний мозг, который представлен такими образования, как мост головного мозга, мозжечок, продолговатый мозг. Полости мозговых пузырей развиваются в желудочки головного мозга.
Строение головного мозга
Большой, или конечный мозг представлен двумя полушариями, которые связаны между собой мозолистым телом, corpus callosum. Он состоит из нервных волокон, идущих поперечно из одного полушария в другое. Мозолистое тело обеспечивает единство функционирования обоих полушарий. При перерезке мозолистого тела каждое полушарие головного мозга начинает функционировать независимо друг от друга. Под мозолистым телом располагается свод, fornix. Кпереди от столбов находится передняя спайка, comissura anterior. Между передней частью столбов свода и коленом мозолистого тела находится тонкая вертикальная пластинка мозговой ткани – прозрачная перегородка. Между пластинками перегородки располагается щелевидная полость, которая не имеет эпендимальной выстилки. Ряд авторов называют ее 5 желудочком.
Поверхность полушарий покрыта слоем серого вещества – это кора головного мозга. Под ней находится белое вещество и подкорковые ядра: стриопаллидарная система, экстрапирамидная система.
Если сделать горизонтальный срез головного мозга через большие полушария на уровне таламуса и субталамических ядер, то можно увидеть следующие образования: шишковидное тело, верхний холмик, таламус, уздечка, задняя ножка внутренней капсулы, бледный шар чечевицеобразного ядра, скорлупа чечевицеобразного ядра, латеральная борозда, ограда, передняя часть внутренней капсулы, головка хвостатого ядра, столб свода, передний рог бокового желудочка, колено мозолистого тела, прозрачная перегородка, межталамическая спайка, чечевицеобразное ядро, наружная капсула, крайняя капсула, извилины островка, латеральная борозда, внутренняя капсула, субталамическое ядро, хвост хвостатого ядра, латеральное коленчатое ядро, красное ядро, серое вещество верхнего холмика, червь мозжечка.
Головной мозг новорожденного, детей, ребенка, человека: строение, анатомия
Головной мозг новорожденного младенца короче и шире, чем у детей школьного возраста и взрослого человека. Он лишен всех третичных и ряда вторичных борозд. К концу первого года жизни ребенка головной мозг увеличивается в 2 – 2,6 раза. К 3 годам – увеличивается в 3 раза. Масса головного мозга от рождения до взрослого периода развития увеличивается в 4 раза, а масса тела – в 21 раз.
Масса правого полушария чаще всего больше массы левого полушария. После рождения наиболее интенсивно развиваются теменные и лобные доли. И из-за этого изменяется общая конфигурация головного мозга. В отличие от мозга взрослого человека у новорожденного нейроны различных слоев располагаются тесно рядом друг с другом, из-за этого радиальная исчерченность коры может отсутствовать. Единичные нейроны могут располагаться в субкортикальном белом веществе. В черной субстанции стволовых отделов головного мозга нейроны еще не имеют пигмента меланина, который появляется обычно к 3 – 4 годам. До 3 – 6 месяцев внеутробной жизни в коре мозжечка сохраняется наружный эмбриональный слой, который имеет название «слой Оберштейнера». Слой Оберштейнера состоит из медуллобластов и спонгиобластов. Поверхность нижних олив продолговатого мозга плода гладкая. После рождения ребенка оливы приобретают возвышения и затем заметно увеличиваются с возрастом. Практически постоянно у новорожденных в субэпендимальных отделах вентрикулярной системы боковых желудочков обнаруживаются незрелые клеточные элементы, наличие которых ошибочно напоминает проявления Вирховского локального энцефалита. Незрелые клетки располагаются в субэпендимальном слое диффузно или в виде отдельных очагов. Иногда они прослеживаются вдоль кровеносных сосудов на значительном протяжении белого вещества. К 3 – 6 месяцам жизни ребенка эти клетки постепенно исчезают. Наличие в субэпендимальных отделах вентрикулярной системы большого количества незрелых клеток является дополнительным морфологическим признаком недоношенности плода.
Как меняется масса головного мозга ребенка в зависимости от возраста?
Если проследить, как изменяется масса головного мозга ребенка в зависимости от возраста, то можно заметить следующую картину. Если возраст ребенка от 3 до 8 дней, длина тела 49 – 50 см, то масса головного мозга будет 336 грамм. В 1 месяц рост ребенка 52 см, масса головного мозга – 360 грамм. В 3 месяца рост ребенка 56 см, масса головного мозга 520 грамм. В 6 мес при росте – 62 см, масса ГМ 670 гр. В 9 мес при росте – 67 см, масса ГМ 760 гр. В 1 год рост ребенка 73 см, масса головного мозга 960 гр. В 1,5 года при росте 79 см, масса ГМ 1045 гр. В 2 года при росте 85 см, масса ГМ 1070 гр. В 3 года при росте ребенка 89 см, масса головного мозга 1150 гр. В 5 лет при росте – 106 см, масса гм 1240 гр. В 10 лет при росте 132 см, масса мозга 1300 гр. В 12 лет при росте 145 см, масса мозга 1370 грамм.
Физиология, работа головного мозга
Физологически вся работа головного мозга строится на принципах иерархичности, целостности, системности и пластичности. Это принципы функционирования осуществляют все условные и безусловное рефлексы. Они способствуют протеканию сознательной психической деятельности человека. Принцип иерархичности заключается в том, что филогенетически более молодые отделы головного мозга осуществляют управление более высокого порядка, дополняя, но не подменяя собой функцию более древних в филогенетическом отношении отделов. В результате этого расширяются возможности организма в более тонкой дифференцировке каждого раздражителя каждым анализатором, а также осуществляется более адекватное восприятия общей картины мира на основе корреляции результатов деятельности многих анализаторов.
Высшей формой выражения иерархического принципа является процесс кортикализации функций. С принципом иерархичности сочетаются принципы целостности и системности, которые заключаются в том, что головной мозг функционирует как единое целое со всех нервной системой, при этом получает афферентную импульсацию, осуществляет ее анализ и синтез, формирует поток эфферентных импульсов, которые определяют адекватную деятельность всех периферических органов. В результате формируется устойчивая система, обеспечивающая непрерывную информационную связь: центр – периферия – среда – периферия – центр. Под пластичностью понимается функциональная изменчивость нервных центров, которая отчетливо проявляется в процессе компенсации нарушенных функций головного мозга.
Большую роль в нормальном функционировании головного мозга играет иррадиация возбуждения. Механизм обратной связи заключается в замыкании входа и выхода одного и того же элемента или системы. Механизм доминанты регламентирует взаимоотношения между нервными центрами.
Заболевания, нарушения, поражения головного мозга
Заболевания, нарушения, поражения головного мозга разнообразны. В дальнейших статья мы остановимся на такой патологии, как опухоль головного мозга, киста головного мозга (в том числе арахноидальная, ретроцеребеллярная, ликворная), травмы, сотрясение или ушиб головного мозга, рак головного мозга, гидроцефалия (водянка), атеросклероз сосудов, аневризма, энцефалопатия, демиелинизация, ишемия, ишемический или геморрагический инсульт, инфаркт, атрофия, спазм или сужение сосудов, глиобластома, менингиома, дисфункция, дистония, диффузные изменения, гипоксия (кислородное голодание), энцефалит, воспаление, сосудистые заболевания, атрофические изменения. Клиника при таких заболеваниях зависит от вида патологии.
Лечение головного мозга в Саратове, в России
Сарклиник проводит лечение ряда заболеваний, болезней центральной и периферической нервной системы в Саратове, в России у детей, подростков, взрослых, мальчиков, девочек, парней, девушек, мужчин, женщин, лечение головного мозга в Саратове. Аппаратные и неаппаратные методы лечения позволяют восстановить работу, функционирование нервной системы человека.
Строение человеческого мозга в деталях
Последний исчезает в производных промежуточного и конечного мозга, как образованиях филогенетически более молодых, в которых концентрируются интегративные функции.
Стволовыми клетками для развития нервной ткани и нейроглии головного мозга служат матричные клетки, расположенные в эпендимном слое желудочков мозга. Матричные клетки интенсивно делятся митозом, мигрируют за пределы эпендимного слоя, дифференцируются на нейробласты и глиобласты (спонгиобласты), дающие позднее соответственно нейроны и клетки глии. Часть клеток остается на месте и формирует эпендимную выстилку желудочков мозга.
Пролиферация и дифференцировка матричных клеток в разных отделах головного мозга происходят гетерохронно. При формировании коры важную роль в миграции нейробластов играют радиальные глиоциты (мюллеровы волокна). Тела клеток располагаются в эпендимном слое, а отроски простираются до наружной поверхности нейроэпителиальной выстилки нервной трубки. Именно по отросткам радиальных глиоцитов происходит направленная миграция нервных клеток из глубоких в поверхностные слои формирующихся корковых структур мозга. Из мезенхимы развиваются сосуды, а из стволовых кроветворных клеток — клетки микроглии.
Ствол головного мозга
К стволу головного мозга относят продолговатый мозг, мост, мозжечок и образования среднего и промежуточного мозга. По мере перехода спинного мозга в продолговатый теряется характерная форма серого вещества спинного мозга, но принцип локализации ядер по функции сохраняется: чувствительные ядра занимают дорсальную, а двигательные — вентральную части ствола. Между ними располагается ретикулярная формация.
В чувствительных ядрах находятся нейроны, которые аналогичны не афферентным псевдоуниполярным нейронам спинального ганглия, а нейронам ядер задних рогов спинного мозга. Эти пучковые нейроны получают импульсы от нейронов сшшальных ганглиев по отросткам, идущим в составе клиновидного и тонкого пучков, а также от чувствительных нейронов таких ганглиев, как полулунный, коленный, каменистый, яремный, верхний пучковидный.
В двигательных ядрах ствола мозга находятся мультиполярные нейроны, осуществляющие моторную иннервацию скелетных мышц головы и шеи. Нейроны вегетативных ядер продолговатого и среднего мозга направляют свои аксоны в вегетативные ганглии.
Рефлекторные дуги построены не из простой цепочки нейронов, а включают группы нейронов, в которых возможно осуществление пре- и постсинаптического торможения и модуляция с помощью нейропептидов интернейронов потока афферентных и эфферентных сигналов. Группировки нейронов являются общим принципом внутренней организации корковых и ядерных структур мозга. Объединять нейроны в единую функциональную систему могут коллатерали афферентного отростка и интернейроны (продуцирующие нейропептиды), модифицирующие проведение нервного импульса.
Различные части ствола головного мозга тесно взаимосвязаны благодаря наличию внутреннего собственного рефлекторного аппарата. Важная роль в установлении этих взаимосвязей принадлежит также аппарату двусторонних связей спинного мозга и стволовой части головного мозга, который включает восходящие и нисходящие пути.
В состав ствола мозга входит ретикулярная формация — восходящая диффузно активирующая система головного мозга. В ее сети располагаются мультиполярные нейроны (размером от 5 до 120 мкм) с маловетвящимися отростками. Ретикулярная формация получает импульсы от афферентных путей, но сами импульсы проходят через нее в 4-5 раз медленнее, чем через прямые пути. Отростки нейронов ретикулярной формации направляются в кору большого мозга, мозжечка, в ядра ствола мозга, где формируют синапсы (холин-, адрен-, дофаминэргические и др.) с нейронами.
Так осуществляется интегративная функция ретикулярной формации. Нисходящие волокна нейронов ретикулярной формации взаимодействуют с моторными нейронами спинного мозга. При этом они тормозят их активность. Считается, что ретикулярная формация принимает участие в формировании эмоций, восприятии боли, осуществляет контроль стереотипных движений, тонуса мышц.
Головной мозг
Головной мозг защищен от внешних механических воздействий черепной коробкой. Наиболее важные отделы располагаются на дне черепа. В сером веществе мозга находится 25 миллиардов нейронов, что почти в 4 раза больше населения земного шара (6,5 млрд.). Головной мозг человека покрыт тремя оболочками:
В области головного мозга располагается пять желудочков — емкостей, соединенных между собой каналами. Внутри полостей содержится ликвор — биологическая жидкость, которая циркулирует как в цистернах головного мозга, так и в спинномозговом канале.
Функции отделов головного мозга
Головной мозг составляют пять отделов:
Поражения головного мозга
При повреждении головного мозга определяются две группы клинических признаков: общемозговые и очаговые симптомы.
К общемозговым изменениям (головная боль, головокружение, повышенная температура тела) относят признаки, характерные для следующих заболеваний:
Очаговые симптомы зависят от места поражения и характеризуются изменением определенных функций.
По механизму поражения различают органические и функциональные расстройства. При органических расстройствах наблюдается поражение тканей определенных участков головного мозга. К ним относят:
К функциональным расстройствам относят:
В нашем лечебно-диагностическом центре на Вернадского обследование МРТ указывает на очаги поражения при органических заболеваниях с точностью до десятых долей миллиметра.
Строение человеческого мозга в деталях
Как мозг человека обрабатывает информацию?
Сегодня считается доказанным, что человеческий мозг одновременно может обрабатывать в среднем около 7 бит информации[2]. Это могут быть отдельные звуки или визуальные сигналы, различаемые сознанием оттенки эмоций или мыслей. Минимальное время, необходимое для того, чтобы отличить один сигнал от другого составляет 1/18 секунды.
Таким образом, предел восприятия составляет 126 бит в секунду.
Условно, можно посчитать, что в течение жизни 70 лет человек обрабатывает 185 млрд бит информации, включая каждую мысль, воспоминание, действие.
Информация записывается в мозг посредством формирования нервных сетей (своего рода маршрутов).
Функции правого и левого полушария мозга
. 
Как видно из картинки, все операции на рынке делает левое полушарие. Естественно, для получения профита с рынка, встает вопрос о достижении максимальной производительности функционирования левого полушария.
Существует несколько простых способов развития полушарий. Самый простой из них — увеличение объема работы, на которой ориентировано полушарие. Например, для развития логики Вам необходимо решать математические задачи, отгадывать кроссворды, а для развития воображения посещать кхудожественную галерею и т.п.
Как только вы нажали мышку правой рукой- значит сигнал к вам поступил из левого полушария.[6]
Обработка эмоциональной информации происходит в правом полушарии.
Эмоции
За всеми греховными делами стоит нейротрансмиттер Допамин, от работы которого зависит удовольствие, которое мы получаем. [4]. Измены, страсть, похоть, азарт, вредные привычки, гэмблинг, алкоголизм, мотивация — все это так или иначе связано с работой допамина в мозгу. Допамин передает информацию от нейрона к нейрону.
Допамин влияет на многие сферы нашей жизни: мотивация, память, способность к познанию, сон, настроение и т.д.
Любопытно, но допамин повышается в моменты стрессовых ситуаций.
Люди с пониженнным допамином в полосатом теле и префронтальной коре менее мотивированы, чем люди у которых допамин выше. Это доказано экспериментами на крысах [5].
Строение мозга человека
триединство мозга
белое и серое вещество
префронтальная кора
Эту часть мозга также называют лобные доли.
Именно развитие префронтальной коры отличает человека от животного.
Префронтальная кора мозга человека отвечает за логику, за самоконтроль, за целеустремленность и концентрацию внимания.
На протяжении почти всей эволюционной истории человека, эта часть мозга отвечала за физические действия: хотьба, бег, хватание и т.п. (первичный самоконтроль). Но в процессе эволюции префронтальная кора увеличивалась в размерах, а связи с другими частями мозга разрастались.
Сейчас кора склоняет человека делать то, что сложнее, выходить из зоны комфорта. Если вы заставляете себя отказаться от сладкого, подняться с дивана и пойти побегать — это результат работы именно лобных долей. Вы бегаете и не едите сладкое, потому что у вас есть логические причины для этого, которые обрабатываются именно в этой части мозга.
Повреждения префронтальной коры приводят к потери силы воли. В психологии известен случай Финеаса Гейджа (1848), личность которого резко изменилась после повреждения мозга. Он стал ругаться, он стал импульсивен, стал неуважительно обращаться с друзьями, стал неприемлить ограничения и советы, придумывает массу планов и мгновенно теряет к ним интерес.
левая лобная доля — отвечает за положительные эмоции
«Левосторонние дети», т.е. те, у которых изначально левая часть более активна чем правая, более позитивны, чаще улыбаются и т.д. Такие младенцы активнее исследуют окружающий мир.
Интересно также и то, что левая часть коры отвечает за задачи «я буду», например, заставляет подняться с дивана и пойти побегать.
правая лобная долая — отвечает за негативные эмоции. Повреждение правого полушария (отключение правой доли) может вызывать эйфории.
Эксперимент: при просмотре приятных картинок, импульсный томограф фиксирует изменения в потреблении глюкозы мозгом и записывает их как светлые пятна на фотографиях левой стороны мозга.
Правая часть коры отвечает за задачи «я не буду», например позволяет вам справляться с желанием выкурить сигарету, съесть пирожное и т.п.
центр префронтальной коры — «следит» за целями и устремлениями человека. Решает, чего вы на самом деле хотите.
мозжечковая миндалина — защитные эмоциональные реакции (в т.ч. «эгобарьер»). Находится в глубине мозга. ММ. человека не слишком отличается от ММ низших млекопитающих и работает бессознательно.
Включает центр управления, мобилизующий тело в ответ на страх.
базальное ядро — отвечат за привычки, на которые мы полагаемся в повседневной жизни.
срединная височная доля — отвечает за познавательные доли.
гиппокамп
гиппокамп — это структура в медиальном височном отделе мозга, похожая на пару подков. Гиппокамп позволяет усваивать и запоминать новую информацию. Исследования ученых показали, что размер гиппокампа напрямую связан с уровнем самооценки человека и чувством контроля над собственной жизнью.
повреждение гиппокампа может вызывать припадки
прослушивание музыки задействует: слуховую зону коры мозга, таламус, переднюю часть теменной доли коры.
островок Рейля
островок Рейля — один из ключевых участков мозга, анализирует физиологическое состояние организма и трансформирует результаты этого анализа в субъективные ощущения, которые заставляют нас действовать, например говорить или мыть машину. Передняя часть островка Рейля превращает сигналы организма в Эмоции. Исследования мозга на МРТ показали, что запахи, вкус, осязательные ощущения, боль и усталость возбуждают островок Рейля [7].
зона Брока
Система поощрения мозга
Различие мозга у мужчин и женщин
Мозг мужчины и женщины различаются[3]:
Мужчины имеют лучшую двигательную функцию и пространственную функцию, лучше концентрируются на одной мысли, лучше обрабатывают зрительные стимулы.
У женщин лучше память, они более социально адаптированы и лучше справляются с несколькими делами одновременно. Женщины лучше распознают чужое настроение и проявляют больше эмпатии.
Эти различия обусловлены разным устройством связей в головном мозгу (см. картинку)
Старение мозга человека
С годами работа работа мозга ухудшается. Мышление замедляется, а память ухудшается. Это связано с тем, что нейроны выходят на связь друг с другом уже не так быстро. Уменьшается концентрация нейротрансмиттеров и число дендритов, и из-за этого нервные клетки хуже улавливают сигналы от соседей. Удерживать подолгу информацию становится все затруднительнее. Пожилые люди дольше обрабатывают информацию, чем молодые.
Тем не менее мозг поддается тренировке. Исследования показали, что 10 занятий по часу в неделю, в ходе которых люди тренируют память или упражняются в рассуждениях, заметно усиливают когнитивные способности [7].
В то же время, в период 35-50 лет мозг бывает особенно эластичен. Человек упорядочивает информацию, накопленную за долгие годы жизни. К этому времени в мозгу разрастаются глиальные клетки (мозговой клей), — белое вещество, покрывающее аксоны, которое обеспечивает связь между клетками. Количество белого вещества максимально в период 45-50 лет. Это объясняет почему в этом возрасте люди рассуждают лучше тех, кто младше или старше.
Как все устроено: отделы мозга и за что они отвечают
Наш мозг — самый сложный, неизученный орган, который управляет всем организмом. Ученые не перестают изучать его строение, и сегодня мы рассмотрим основные функции различных мозговых структур.
Структура
Понятие конечного мозга объединяет оба полушария, при этом его также принято разделять на 4 доли — лобную, височную, теменную, затылочную.
Слаженная работа всех отделов направлена на работу высших психических функций — восприятия, внимания, памяти, мышления. Наша нервная система получает сигналы от органов чувств, а мозг обрабатывает их — слух, зрение, вкус, запах, чувство равновесия. Также он контролирует все жизненно важные процессы — дыхание, сердцебиение, метаболизм. Рассмотрим подробнее, где же происходит это волшебство.
Конечный мозг
Ниже приведены основные функции долей больших полушарий:
Задний мозг: мозжечок, мост
Этот отдел образуют мозжечок и варолиев мост, который находится над мозжечком и соединяет его со спинным мозгом. Здесь происходит регуляция нашего вестибулярного аппарата — это ощущение равновесия, а также координация движений. Он надежно защищен, поскольку повреждение этой зоны провоцирует шаткую, неустойчивую походку, ослабление мышц, даже тремор конечностей, в некоторых случаях — изменение почерка.
Средний
Этот отдел является частью двигательной системы и выполняет большое количество функций. Средний мозг контролирует наши движения и защитные реакции, например, в ответ на страх. Он отвечает за зрение, слух, поддерживает терморегуляцию, болевые ощущения, контролирует концентрацию внимания, биоритмы.
Промежуточный отдел
Этот отдел перерабатывает всю входящую информацию. Его основная функция — наша способность адаптироваться, приспосабливаться. Промежуточный мозг состоит из трех частей:
Продолговатый
Выполняет регуляцию систем: дыхательной, кровообращения, пищеварения. Благодаря ему у нас есть безусловные рефлексы, например, чихание, а также тонус мышц. Кроме того, там стимулируется выработка различных секретов — слюны, слез, ферментов ЖКТ.
Науке еще многое предстоит узнать об особенностях нашего самого главного органа. В наших же силах поддерживать его высокую работоспособность при помощи постоянных тренировок. Тренируйте высшие психические функции — внимание, память, мышление — на когнитивных тренажерах, чтобы работа всех отделов была продуктивной.