Строение и функции зон головного мозга человека

Строение и функции зон головного мозга человека

Головной мозг устроен таким образом, что в небольшом его объеме сосредоточено поразительное количество нервных клеток и связей между ними. Секрет кроется в том, что есть борозды, извилины. Они позволяют увеличить площадь поверхности, при этом не увеличивается объем самих полушарий.

Мы расскажем, какие выделяют зоны коры больших полушарий головного мозга, какие функции они выполняют, из каких клеток состоят.

Что собой представляет кора

Кора – это поверхностный, достаточно тонкий слой головного мозга, который покрывает его полушария. Он состоит в основном из вертикальных нервных клеток (нейронов или невронов), их отростков, эфферентных (центробежных), афферентных (центростремительных) пучков, нервных волокон. Кроме нервных клеток, в состав коры также входит глия.

Именно сенсорные центры коры полушарий большого мозга обеспечивают взаимосвязь организма с внешним миром, помогают приспособиться к его условиям.

Ученые установили, что кора является самым молодым из всех образований ЦНС. Ее работа основана на принципах создания условного рефлекса. Именно она поддерживает связь человека с внешней средой, помогает организму приспособиться к изменчивым условиям окружающего мира.

Особенности строения

Выделяют зоны (отделы) мозга, области, подобласти, поля. Зоны бывают первичные, вторичные, третичные. В каждой доле содержатся особые клетки, которые способны воспринимать сигнал от определенного рецептора. Во вторичных отделах расположены отделы ядер анализаторов. Третичные получают уже обработанную информацию долей первичных и вторичных. Они регулируют условные рефлексы. Удаление или нарушение какой-либо зоны делает невозможным нормальное функционирование всей ЦНС. На каждую из них возложена своя доля огромной работы по управлению телом и его связи с внешним миром.

Кора

Зоны мозга и их функции – это важнейшее достижение эволюции, которое формировалось на протяжении миллионов лет. Важная особенность строения коры – горизонтальная слоистость нейронов и волокон. Они размещены очень плотно и образуют своеобразные слои. Это упорядочивает расположение невронов, их отростков, и позволяет распределять функции между зонами и сторонами мозга. Принято выделять 6 слоев, которые значительно отличаются по расположению, ширине, размеру, форме нейронов, плотности их размещения.

Сенсорная зона коры головного мозга позволяет передавать и считывать импульсы от органов чувств. Таким образом, от чувствительных рецепторов (зрительных, слуховых, обонятельных, тактильных и т.д.) информация попадает в мозг.

Нейроны также отвечают за неосознанную дыхательную деятельность, работу сердечно-сосудистой системы, мочеполовой, пищеварительной и т.д. На них возлагается мышление, память, речь, слух и даже чувство удовольствия. Это основные управляющие клетки ЦНС.

Физиология человека устроена максимально продуманно. Ее формирование продолжалось миллионы лет, и этот процесс не заканчивается. Очень удобно, что нейроны располагаются именно вертикально. Они при этом могут находиться на небольшой площади поверхности, занимать очень мало места, а их отростки могут достигать различных отделов на больших полушариях головного мозга. Благодаря такому плотному расположению, называемому колоннообразным, может разместиться огромное количество невронов, обеспечивается максимальная их продуктивность.

Пирамидные клетки

Большую часть нервных клеток головного мозга составляют пирамидные клетки. Такое название связано с тем, что по своей форме они очень напоминают форму конуса. С высоты их отходит дендрит – толстый и длинный отросток, а с основания – аксон и более короткие дендриты базальные. Они направлены вглубь белого вещества, которое располагается прямо под корой, или ветвятся в область коры.

Мозг

На дендритах есть множество выростов, шипиков, которые активно формируют так называемые синаптические контакты там, где есть окончания нервных волокон, что из подкорковых зон направляются в кору. Размер пирамидальной клетки – 5-150 мкм.

Наряду с пирамидальными клетками можно найти веретенообразные и звездчатые нейроны. Они отвечают за прием афферентных сигналов и формирование связей между нервными клетками. Нейроны веретенообразной формы создают горизонтальные и вертикальные взаимосвязи между разными слоями.

Кору делят на древнюю, старую и новую области. В ходе эволюции наблюдается постепенное увеличение новой, основной, поверхности и небольшое уменьшение старой, древней области.

Древняя кора, кроме некоторых других функций, отвечает за обоняние, помогает взаимодействовать всем системам мозга между собою. Именно запах был для древнего человека решающим в добыче пропитания. Сейчас на первый план вышли зрение, слух, речевая деятельность. В старую зону входит гиппокамп, поясная извилина. Затылочная область мозга считается более древней, чем, например, лобная.

Больше всего функциональных дифференциаций у новой зоны. Ее толщина всего 3-4 мм, но на этой площади помещается около 14 млрд. нейронов, которые непосредственно участвуют в мозговой деятельности человека.

Если все эти нейроны расположить один возле другого, то длина такого ряда составит 1000 км. К старости это число значительно сокращается, так как на протяжении всей жизни невроны истощаются, а восстанавливаться не могут. У пожилых людей их количество уменьшается до 10 млрд. (около 700 км).

В коре есть очень много клеток глии, которые выполняют секреторную, обменную, трофическую, опорную функции.

Деление на зоны

Благодаря крупным бороздам, полушария делятся на доли (лобная, теменная, затылочная, височная, островок).

Доли

Особенности коры еще и в том, что ее зоны выполняют разную функцию. Каждая сенсорная система (зрение, слух, обоняние, осязание) направляет полученную информацию в точно определенный участок. Такие участки также отвечают за моторику, работу мышечных волокон. Остальные отделы, которые не получили задачи контролировать моторику или органы чувств, называются ассоциативными. Их область ответственности – речь, память, мышление. Именно третья группа занимает самый большой объем.

Итак, по функциональной принадлежности кора делится на такие зоны:

  • сенсорную;
  • моторную;
  • ассоциативную.

И сенсорные, и моторные отделы можно найти на обоих полушариях. Есть и те, что представлены лишь на одном определенном полушарии, чаще всего левом. Это две зоны:

  • Зоны Брока и Вернике. Они участвуют в создании речи, понимании ее.
  • Угловая извилина. Она соотносит две формы слов – слуховую и зрительную.

У левшей эти отделы располагаются в правом полушарии.

Поля Бродмана

Есть и другой принцип разделения функций коры. Оно получило название карта полей Бродмана. Ее создатель – германский психиатр, психолог, физиолог, анатом К. Бродман. В 1903 году он описал 52 цитоархитектонические поля. Это участки коры, которые имеют отличия в клеточном строении.

Упомянутые поля отличаются по форме, величине, в них по-разному располагаются нервные клетки, волокна, они обеспечивают выполнение различных функций.

Функции

Кроме того, что в коре есть двигательные, сенсорные и ассоциативные зоны, вся она отвечает за работу отделов головного мозга. Каждая зона состоит из своих особенных нейронов (пирамидных, корзинчатых, звездчатых, веретенообразных и т.д.).

По функциям нейроны делят на такие виды:

  • Вставочные. Участвуют в процессах возбуждения и торможения.
  • Афферентные. Это знаменитые звездчатые нейроны. Они принимают импульсы, которые поступают с периферии (зрительные, слуховые, тактильные и др.). Также они участвуют в формировании ощущений. Данные клетки передают поступающие импульсы к невронам эфферентным и вставочным. Любопытно, что есть полисенсорные нейроны, которые способны улавливать разные импульсы от зрительных бугров.
  • Эфферентные. Это большие пирамидные клетки, которые ответственны за передачу импульса к периферии, где обеспечивают определенную деятельность. Поражение этой зоны обрывает связь с определенными органами чувств.

Слои нейронов

Нейроны и отростки на коре располагаются слоисто. Именно такое слоистое расположение помогает им взаимодействовать максимально эффективно. Если работа определенного участка слоя нарушается, его функции могут брать на себя соседние колонки невронов. Таких слоев ученые насчитали шесть. Те нейроны, которые отвечают за одинаковые функции, расположены строго друг над другом. Получается, что основная единица структуры коры – это колонки, которые отвечают за распознавание и выполнение определенных сигналов. Все слои между собой взаимосвязаны. Больше всего наблюдается взаимосвязь между 3-, 4-м и 5-м слоями.

Нейрон

Колонки

Диаметр средней колонки достигает 50 мкм. Кора устроена так, что соседние колонки тесно взаимосвязаны между собой, они выполняют одинаковые функции. Одни из них тормозят импульс, а другие – возбуждают.

Когда на нейроны воздействует какой-либо раздражитель, в ответ включается много колонок, происходит синтез и анализ полученных раздражений. Такой принцип называют экранированием. Каждая зона отвечает строго за свой участок работы.

Вертикальные колонки принято считать основной функциональной составляющей коры. Ее диаметр составляет 500 мкм. В каждой колонке проходит разветвление восходящего волокна. Каждая содержит около 1000 нейронных соединений. При возбуждении колонки происходит торможение соседних с ней. Восходящий путь колонок проходит сквозь все слои.

Между базальными ганглиями и корой располагается белое мозговое вещество. Его составляет огромное количество волокон, которые направлены во все стороны. Их называют путями конечного мозга. Выделяют три вида таких путей:

  1. Проекционный. Он обеспечивает связь с промежуточным мозгом и отделами ЦНС.
  2. Комиссуральный. Эти волокна создают мозговые комиссуры, соединяющие левое и правое полушария. Комиссуры также можно обнаружить в мозолистом теле.
  3. Ассоциативный. Связывает участки одного полушария.

Вся поверхность коры соотносится с сигнальными системами, потому в ней находится огромное количество нейронов (ученые называют цифру около 15 млрд.). Отростки выполняют замыкательную функцию и помогают в передаче импульсов.

Нейрон – уникальный анализатор, который способен улавливать и передавать биоэлектрические сигналы с огромной скоростью. Он взаимодействует с разными чувствительными клетками рецепторов. Двигательный неврон дает команду к действию определенным мышцам, связкам. Так запускается моторика, которая обеспечивает нашему организму движение.

Кора по своему клеточному составу уникальна. Ее клетки способны выполнять огромный спектр функций, они тесно взаимосвязаны между собою. В разных зонах плотность нейронов индивидуальна, они могут по-разному распределяться по слоям.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector