Строение коры головного мозга человека. Слои коры больших полушарий

Кора больших полушарий головного мозга представляет собой наиболее молодое образование центральной нервной системы.Деятельность коры больших полушарий основана на принципе условного рефлекса, поэтому ее называют условно-рефлекторной. Она осуществляет быструю связь с внешней средой и приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды.

Глубокие борозды делят каждое полушарие большого мозга на лобную, височную, теменную, затылочную доли и островок . Островок расположен в глубине сильвиевой борозды и закрыт сверху частями лобной и теменной долей мозга.

Кора большого мозга делится на древнюю (архиокортекс ), старую (палеокортекс ) и новую (неокортекс). Древняя кора, наряду с другими функциями, имеет отношение к обонянию и обеспечению взаимодействия систем мозга. Старая кора включает поясную извилину, гиппокамп. У новой коры наибольшее развитие величины, дифференциации функций отмечается у человека. Толщина новой коры 3-4 мм. Общая площадь коры взрослого человека 1700-2000 см 2 , а число нейронов — 14 млрд (если их расположить в ряд, то образуется цепь протяженностью 1000 км) — постепенно истощается и к старости составляет 10 млрд (более 700 км). В составе коры имеются пирамидные, звездчатые и веретенообразные нейроны.

Пирамидные нейроны имеют разную величину, их дендриты несут большое количество шипиков: аксон пирамидного нейрона идет через белое вещество в другие зоны коры или структуры ЦНС.

Звездчатые нейроны имеют короткие, хорошо ветвящиеся дендриты и короткий аксон, обеспечивающий связи нейронов в пределах самой коры большого мозга.

Веретенообразные нейроны обеспечивают вертикальные или горизонтальные взаимосвязи нейронов разных слоев коры.

Строение коры больших полушарий

В коре содержится большое количество глиальных клеток, выполняющих опорную, обменную, секреторную, трофическую функции.

Наружная поверхность коры разделена на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную. Каждая доля имеет свои проекционные и ассоциативные области.

Кора большого мозга имеет шестислойное строение (рис. 1-1):

• молекулярный слой (1) светлый, состоит из нервных волокон и имеет небольшое количество нервных клеток;
• наружный зернистый слой (2) состоит из звездчатых клеток, определяющих длительность циркулирования возбуждения в коре головного мозга, т.е. имеющих отношение к памяти;
• слой пирамидных меток (3) формируется из пирамидных клеток малой величины и вместе со слоем 2 обеспечивает корко-корко- вые связи различных извилин мозга;
• внутренний зернистый слой (4) состоит из звездчатых клеток, здесь заканчиваются специфические таламокортикальные пути, т.е. пути, начинающиеся от рецепторов-анализаторов.
• внутренний пирамидный слой (5) состоит из гигантских пирамидных клеток, которые являются выходными нейронами, аксоны их идут в ствол мозга и спинной мозг;
• слой полиморфных клеток (6) состоит из неоднородных по величине клеток треугольной и веретенообразной формы, которые образуют кортикоталамические пути.

I — афферентные пути из таламуса: СТА — специфические таламические афференты; НТА — неспецифические таламические афференты; ЭМВ — эфферентные моторные волокна. Цифрами обозначены слои коры; II — пирамидный нейрон и распределение окончаний на нем: А — неспецифические афферентные волокна из ретикулярной формации и ; Б — возвратные коллатерали от аксонов пирамидных нейронов; В — комиссуральные волокна из зеркальных клеток противоположного полушария; Г — специфические афферентные волокна из сенсорных ядер таламуса

Рис. 1-1. Связи коры больших полушарий.

Клеточный состав коры по разнообразию морфологии, функций, формам связи не имеет себе равных в других отделах ЦНС. Нейронный состав, распределение по слоям в разных областях коры различны. Это позволило выделить в мозге человека 53 цитоархитектонических поля. Разделение коры большого мозга на цитоархитектонические поля более четко формируется по мере совершенствования ее функции в филогенезе.

Функциональной единицей коры является вертикальная колонка диаметром около 500 мкм. Колонка - зона распределения разветвлений одного восходящего (афферентного) таламокортикального волокна. Каждая колонка содержит до 1000 нейронных ансамблей. Возбуждение одной колонки тормозит соседние колонки.

Восходящий путь проходит через все корковые слои (специфический путь). Неспецифический путь также проходит через все корковые слои. Белое вещество полушарий расположено между корой и базальными ганглиями. Оно состоит из большого количества волокон, идущих в разных направлениях. Это проводящие пути конечного мозга. Различают три вида путей.

• проекционный — связывает кору с промежуточным мозгом и другими отделами ЦНС. Это восходящие и нисходящие пути;
• комиссуральный - его волокна входят в состав мозговых комиссур, которые соединяют соответствующие участки левого и правого полушарий. Входят в состав мозолистого тела;
• ассоциативный - связывает участки коры одного и того же полушария.

Зоны коры больших полушарий

По особенностям клеточного состава поверхность коры подразделяют на структурные единицы следующего порядка: зоны, области, подобласти, поля.

Зоны коры головного мозга разделяются на первичные, вторичные и третичные проекционные зоны. В них расположены специализированные нервные клетки, к которым поступают импульсы от определенных рецепторов (слуховых, зрительных и т.д.). Вторичные зоны представляют собой периферические отделы ядер анализаторов. Третичные зоны получают обработанную информацию от первичных и вторичных зон коры больших полушарий и играют важную роль в регуляции условных рефлексов.

В сером веществе коры больших полушарий различают сенсорные, моторные и ассоциативные зоны:

• сенсорные зоны коры больших полушарий - участки коры, в которых располагаются центральные отделы анализаторов:
  зрительная зона — затылочная доля коры больших полушарий;
  слуховая зона — височная доля коры больших полушарий;
  зона вкусовых ощущений — теменная доля коры больших полушарий;
  зона обонятельных ощущений — гиппокамп и височная доля коры больших полушарий.

Соматосенсорная зона находится в задней центральной извилине, сюда приходят нервные импульсы от проприорецепторов мышц, сухожилий, суставов и импульсы от температурных, тактильных и других рецепторов кожи;

• моторные зоны коры больших полушарии - участки коры, при раздражении которых появляются двигательные реакции. Располагаются в передней центральной извилине. При ее поражении наблюдаются значительные нарушения движения. Пути, по которым импульсы идут от больших полушарий к мышцам, образуют перекрест, поэтому при раздражении моторной зоны правой стороны коры возникает сокращение мышц левой стороны тела;
• ассоциативные зоны - отделы коры, находящиеся рядом с сенсорными зонами. Нервные импульсы, поступающие в сенсорные зоны, приводят к возбуждению ассоциативных зон. Особенностью их является то, что возбуждение может возникать при поступлении импульсов от различных рецепторов. Разрушение ассоциативных зон приводит к серьезным нарушениям обучения и памяти.

Речевая функция связана с сенсорными и двигательными зонами. Двигательный центр речи (центр Брока) находится в нижней части левой лобной доли, при его разрушении нарушается речевая артикуляция; при этом больной понимает речь, но сам говорить не может.

Слуховой центр речи (центр Вернике) расположен в левой височной доле коры больших полушарий, при его разрушении наступает словесная глухота: больной может говорить, излагать устно свои мысли, но не понимает чужой речи; слух сохранен, но больной не узнает слов, нарушается письменная речь.

Речевые функции, связанные с письменной речью — чтение, письмо, — регулируются зрительным центром речи, расположенным на границе теменной, височной и затылочной долей коры головного мозга. Его поражение приводит к невозможности чтения и письма.

В височной доле находится центр, отвечающий за запоминание слое. Больной с поражением этого участка не помнит названия предметов, ему необходимо подсказывать нужные слова. Забыв название предмета, больной помнит его назначение, свойства, поэтому долго описывает их качества, рассказывает, что делают с этим предметом, но назвать его не может. Например, вместо слова «галстук» больной говорит: «это то, что надевают на шею и завязывают специальным узлом, чтобы было красиво, когда идут в гости».

Функции лобной доли:

• управление врожденными поведенческими реакциями при помощи накопленного опыта;
• согласование внешних и внутренних мотиваций поведения;
• разработка стратегии поведения и программы действия;
• мыслительные особенности личности.

Состав коры больших полушарий

Кора больших полушарий головного мозга является высшей структурой ЦНС и состоит из нервных клеток, их отростков и нейроглии. В составе коры имеются звездчатые, веретенообразные и пирамидные нейроны. Благодаря наличию складок кора имеет большую поверхность. Выделяют древнюю кору (архикортекс) и новую кору (неокортекс). Кора состоит из шести слоев (рис. 2).

Рис. 2. Кора больших полушарий головного мозга

Верхний молекулярный слой образован в основном дендритами пирамидных клеток нижележащих слоев и аксонами неспецифических ядер таламуса. На этих дендритах формируют синапсы афферентные волокна, приходящие от ассоциативных и неспецифических ядер таламуса.

Наружный гранулярный слой образован мелкими звездчатыми клетками и частично малыми пирамидными клетками. Волокна клеток этого слоя расположены преимущественно вдоль поверхности коры, формируя кортикокортикальные связи.

Слой пирамидных клеток малой величины.

Внутренний гранулярный слой, образованный звездчатыми клетками. В нем заканчиваются афферентные таламокортикальные волокна, начинающиеся от рецепторов анализаторов.

Внутренний пирамидный слой состоит из крупных пирамидных клеток, участвующих в регуляции сложных форм движения.

Мультиформный слой состоит из верстеновидных клеток, образующих кортикоталамические пути.

По функциональной значимости нейроны коры подразделяют на сенсорные , воспринимающие афферентные импульсы от ядер таламуса и рецепторов сенсорных систем; моторные , посылающие импульсы к подкорковым ядрам, промежуточному, среднему, продолговатому мозгу, мозжечку, ретикулярной формации и спинному мозгу; и промежуточные , осуществляющие связь между нейронами коры больших полушарий. Нейроны коры больших полушарий находятся в состоянии постоянного возбуждения, не исчезающего и во время сна.

В кору больших полушарий, к сенсорным нейронам поступают импульсы от всех рецепторов организма через ядра таламуса. И каждый орган имеет свою проекцию или корковое представительство, расположенное в определенных областях больших полушарий.

В коре больших полушарий имеется четыре чувствительные и четыре двигательные области.

Нейроны двигательной коры получают афферентную импульсацию через таламус от мышечных, суставных и кожных рецепторов. Основные эфферентные связи двигательной коры осуществляются через пирамидные и экстрапирамидные пути.

У животных наиболее развита лобная область коры и ее нейроны участвуют в обеспечении целенаправленного поведения. Если удалить эту долю коры, животное становится вялым, сонливым. В височной области локализуется участок слуховой рецепции, и сюда поступают нервные импульсы от рецепторов улитки внутреннего уха. Область зрительной рецепции находится в затылочных долях коры головного мозга.

Теменная область, внеядерная зона, играет важную роль в организации сложных форм высшей нервной деятельности. Здесь расположены рассеянные элементы зрительного и кожного анализаторов, осуществляется межанализаторный синтез.

Рядом с проекционными зонами располагаются ассоциативные зоны, которые осуществляют связь между сенсорной и двигательной зонами. Ассоциативная кора принимает участие в конвергенции различных сенсорных возбуждений, позволяющей осуществлять сложную обработку информации о внешней и внутренней среде.

Кора головного мозга — высший отдел ЦНС, который обеспечивает совершенную организацию поведения человека. По факту она предопределяет сознание, участвует в управлении мышлением, способствует обеспечению взаимосвязи с внешним миром и функционирования организма. Она устанавливает взаимодействие с внешним миром посредством рефлексов, что позволяет надлежащим образом адаптироваться к новым условиям.

Указанный отдел ответственный за работу самого мозга. Сверху определенных участков, взаимосвязанных с органами восприятия, образовались зоны, обладающие подкорковым белым веществом. Они важны при сложном обрабатывании данных. Вследствие появления такого органа в мозге начинается следующая стадия, на которой значение ее функционирования существенно возрастает. Данный отдел является органом, который выражает индивидуальность и сознательную деятельность индивида.

Общая информация о коре ГМ

Представляет собой поверхностный слой толщиной до 0,2 см, который покрывает полушария. Он предусматривает вертикально ориентированные нервные окончания. Этот орган содержит центростремительные и центробежные нервные отростки, нейроглии. Каждая доля этого отдела несет ответственность за определенные функции:

• – слуховая функция и обоняние;
• затылочная – зрительное восприятие;
• теменная – осязание и вкусовые рецепторы;
• лобная – речь, двигательная активность, сложные мыслительные процессы.

По факту кора предопределяет сознательную деятельность индивида, участвует в управлении мышлением, взаимодействует с внешним миром.

Анатомия

Выполняемые корой функции зачастую обусловлены ее анатомическим строением. Структура имеет свои характерные черты, выраженные в разном числе слоев, габаритах, анатомии образующих орган нервных окончаний. Специалисты выделяют следующие разновидности слоев, взаимодействующих между собой и помогающих функционировать системе в целом:

• Молекулярный слой. Помогает создать хаотично связанных дендритных формирований с малым числом клеток, имеющих веретенообразную форму и обусловливающих ассоциативную деятельность.
• Наружный слой. Выражается нейронами, имеющими разные очертания. После них локализуются внешние контуры структур, имеющих пирамидальную форму.
• Наружный слой пирамидального типа. Предполагает наличие нейронов разных размеров. По форме данные клетки схожи с конусом. Сверху выходит дендрит, обладающий наибольшими размерами. связаны при помощи деления на незначительные образования.
• Зернистый слой. Предусматривает нервные окончания незначительного размера, локализованных обособленно.
• Пирамидальный слой. Предполагает наличие нейронных цепей, обладающих различными габаритами. Верхние отростки нейронов способны доходить до начального слоя.
• Покров, содержащий нейронные связи, напоминающие веретено. Часть из них, находящаяся в нижней точке, может достигать уровня белого вещества.
• Лобная доля
• Играет ключевую роль для сознательной деятельности. Участвует в запоминании, внимании, мотивации и прочих задачах.

Предусматривает наличие 2 парных долей и занимает 2/3 всего мозга. Полушария осуществляют контроль противоположных сторон туловища. Так, левая доля регулирует работу мышц правой стороны и наоборот.

Лобные части имеют важное значение в последующем планировании, включая управление и принятие решений. Кроме того, они выполняют следующие функции:

• Речевая. Способствует выражению словами мыслительных процессов. Поражение данного участку может повлиять на восприятие.
• Моторика. Дает возможность влиять на двигательную активность.
• Сравнительные процессы. Способствует проведению классификации предметов.
• Запоминание. Каждый участок мозга имеет важное значение в процессах запоминания. Лобная часть формирует долгосрочную память.
• Личностное формирование. Дает возможность взаимодействовать импульсам, памяти и прочим задачам, образующим главные характеристики индивида. Поражение лобной доли кардинальным образом меняет личность.
• Мотивация. Большая часть чувствительных нервных отростков расположены в лобной части. Дофамин способствует поддержанию мотивационной составляющей.
• Контроль внимания. Если лобные части не способны осуществлять управление вниманием, то формируется синдром нехватки внимания.

Теменная доля

Охватывает верхнюю и боковую части полушария, а также разделяются центральной бороздой. Функции, которые выполняет данный участок, различаются для доминантной и недоминантной сторон:

• Доминантная (преимущественно левая). Несет ответственность за возможность понимания устройства целого через соотношение его составляющих и за синтез информации. Кроме того, дает возможность осуществления взаимосвязанных движений, которые требуются для получения конкретного результата.
• Недоминантная (преимущественно правая). Центр, который перерабатывает данные, поступающие из затылочной части, и обеспечивает 3-хмерное восприятие происходящего. Поражение данного участка ведет к неспособности распознавания объектов, лиц, пейзажей. Так как зрительные образы перерабатываются в мозге обособленно от данных, поступающих из остальных органов чувств. Кроме того, сторона принимает участие в ориентации в пространстве человека.

Обе теменные части принимают участие в восприятии температурных изменений.

Височная

Она реализует сложную психическую функцию – речь. Расположена на обоих полушариях сбоку в нижней части, тесно взаимодействуя с близлежащими отделами. Данная часть коры обладает наиболее выраженными контурами.

Височные участки осуществляют обработку слуховых импульсов, преобразуя их в звуковой образ. Имеют важное значение в обеспечении речевых коммуникативных навыков. Непосредственно в данном отделе происходит распознавание услышанной информации, выбор языковых единиц для смысловой выраженности.

На сегодняшний день подтверждено, что возникновение сложностей с обонянием у больного преклонного возраста сигнализирует о формирующемся заболевании Альцгеймера.

Незначительный участок внутри височной доли (), осуществляет контроль долговременной памяти. Непосредственно височная часть накапливает воспоминания. Доминантный отдел взаимодействует с вербальной памятью, недоминантный способствует зрительному запоминанию образов.

Одновременное повреждение двух долей ведет к безмятежному состоянию, потере возможности идентификации внешних образов и повышенной сексуальности.

Островок

Островок (закрытая долька) расположен в глуби боковой борозды. От смежных отделов островок отделяется круговой бороздой. Верхний участок закрытой дольки разделяется на 2 части. Здесь проецируется вкусовой анализатор.

Формирующая дно латеральной борозды, закрытая долька является выступом, верхняя часть которого направлена наружу. Островок отделяется круговой бороздой от близлежащих долей, которые формируют покрышку.

Верхний отдел закрытой дольки подразделяется на 2 части. В первой локализуется прецентральная борозда, а находящаяся посреди них расположена передняя центральная извилина.

Борозды и извилины

Являют собой впадины и находящиеся посреди них складки, которые локализуются на поверхности мозговых полушарий. Борозды способствуют увеличению коры полушарий, не увеличивая объем черепной коробки.

Значимость данных участков заключается в том, что две трети всей коры располагаются в глуби борозд. Бытуют мнение, что полушария развиваются неодинаково в разных отделах, в результате этого напряжение будет также неравномерным в конкретных участках. Это может привести к формированию складок либо извилин. Другие ученые полагают, что большое значение имеет первоначальное развитие борозд.

Анатомическая структура рассматриваемого органа отличается многообразием функций.

Каждый отдел данного органа обладает специфическим предназначением, являясь своеобразным уровнем воздействия.

Благодаря им осуществляется все функционирование головного мозга. Нарушения в работе определенной зоны способно привести к сбоям в деятельности всего мозга.

Зона обработки импульсов

Данный участок способствует обработке нервных сигналов, поступающих через зрительные рецепторы, обоняние, осязание. Большинство рефлексов, взаимосвязанных с моторикой, будут обеспечены пирамидальными клетками. Зона, обеспечивающая обработку мышечных данных, характеризуется слаженной взаимосвязью всех слоев органа, что имеет ключевое значение на этапе соответствующего обрабатывания нервных сигналов.

Если кора мозга поражена на этом участке, то могут произойти нарушения в слаженном функционировании функций и действий по восприятию, неразрывно взаимосвязанных с моторикой. Внешне расстройства в двигательной части проявляются во время непроизвольной двигательной активности, судорогах, тяжелых проявлениях, которые ведут к параличу.

Зона сенсорного восприятия

Данная область отвечает за обработку импульсов, поступающих в мозг. По своей структуре она представляет собой систему взаимодействия анализаторов для установления взаимосвязи со стимулятором. Специалисты выделяют 3 отдела, отвечающих за восприятие импульсов. К ним относят затылочную, обеспечивающая обрабатывание зрительных образов; височную, которая связана со слухом; зону гиппокампа. Часть, которая несет ответственность за обработку данных стимуляторов вкуса, расположены рядом с теменем. Здесь располагаются центры, которые отвечают за прием и обработку тактильных импульсов.

Сенсорная способность непосредственно зависит от количества нейронных связей на этом участке. Примерно данные отделы занимают до пятой части от всего размера коры. Повреждение данного участка провоцирует ненадлежащее восприятие, что не позволит продуцировать встречный импульс, который был бы адекватен раздражителю. Например, нарушение в функционировании слуховой зоны не во всех случаях вызывает глухоту, однако способно спровоцировать некоторые эффекты, искажающие нормальное восприятие данных.

Ассоциативная зона

Этот отдел способствует контактированию между импульсами, принимаемыми нейронными связями в сенсорном отделе, и моторикой, которая представляет собой встречный сигнал. Эта часть формирует осмысленные поведенческие рефлексы, а также принимает участие в их осуществлении. По месту расположения выделяются передние зоны, располагающиеся в лобных частях, и задние, занявшие промежуточное положение посреди висков, теменем и затылочным участком.

Для индивида свойственны сильно развитые задние ассоциативные зоны. Данные центры обладают особым предназначением, гарантируя обрабатывание речевых импульсов.

Патологические изменения в работе переднего ассоциативного участка ведет к сбоям в проведении анализа, прогнозирования, на основе пережитых ранее ощущений.

Расстройства в функционировании заднеассоциативного участка усложняет пространственную ориентацию, делает медленнее абстрактные мыслительные процессы, конструирование и идентификацию сложных зрительных образов.

Кора головного мозга ответственна за работу головного мозга. Подобное вызвало изменения в анатомическом строении самого мозга, так как его работа существенно усложнилась. Сверху определенных участков, взаимосвязанных с органами восприятия и двигательным аппаратом, образовались отделы, которые обладают ассоциативными волокнами. Они необходимы для сложной обработки попадающих внутрь мозга данных. Вследствие формирования данного органа начинается новая стадия, где ее значимость существенно возрастает. Данный отдел считается органом, который выражает индивидуальные особенности человека и его сознательную деятельность.

Кора головного мозга присутствует в строении организма многих существ, но у человека она достигла своего совершенства. Ученые утверждают, что это стало возможным благодаря вековой трудовой деятельности, которая сопровождает нас постоянно. В отличие от зверей, птиц или рыб, человек постоянно развивает свои возможности и это улучшает его мозговую деятельность, в том числе и функции коры мозга.

Но, давайте подойдем к этому постепенно, вначале рассмотрев строение коры, что, несомненно, очень увлекательно.

Внутреннее устройство коры головного мозга

Кора головного мозга насчитывает более 15 миллиардов нервных клеток и волокон. Каждая из них имеет разную форму, и образуют несколько уникальных слоев, отвечающих за определенные функции. К примеру, функциональность клеток второго и третьего слоя заключается в трансформации возбуждения и правильное перенаправление в определенные отделы головного мозга. А, например, центробежные импульсы представляют собой работоспособность пятого слоя. Рассмотрим каждый слой более тщательно.

Нумерация слоев головного мозга начинается от поверхности и идет глубже:

1. Молекулярный слой имеет принципиальное отличие своим низких уровнем клеток. Их очень ограниченное количество, состоящее из нервных волокон тесно взаимосвязаны с друг другом.
2. Зернистый слой иначе называется наружный. Это обусловлено наличием внутреннего слоя.
3. Пирамидный уровень назван в честь своего строения, потому что имеет пирамидную структуру нейронов, различных по величине.
4. Зернистый слой №2 получил название внутренний.
5. Пирамидальный уровень №2 аналогичен третьему уровню. Его состав – это нейроны пирамидного образа имеющий средний и большой размер. Они проникают до молекулярного уровня, поскольку в нем содержаться апикальные дендриты.
6. Шестой слой, это фузиформные клетки, имеющие второе название «веретеновидные», которые планомерно переходят в белое вещество головного мозга.

Если рассматривать эти уровни более углубленно, то получается, что кора головного мозга принимает на себя проекции каждых уровней возбуждения, которые протекают в разных отделах ЦНС и называются «нижележащие». Они, в свою очередь, транспортируются до мозга по нервным путям человеческого организма.

Презентация: "Локализация высших психических функций в коре головного мозга"

Таким образом, кора головного мозга - орган высшей нервной деятельности человека, и регулирует абсолютно все нервные процессы, происходящие в организме.

И это происходит благодаря особенностям ее строения, а она разделена на три зоны: ассоциативную, моторную и сенсорную.

Современное представление о строении коры головного мозга

Стоит отметить, что существует и несколько отличное представление о ее строении. Согласно нему, существует три зоны, которые отличает друг от друга не только строение, но и ее функциональным предназначением.

• Первичная зона (моторная), в которой находятся ее специализированные и высокодифференцированные нервные клетки, получают импульсы от слуховые, зрительных и других рецепторов. Это очень важная зона, поражение которой может привести к серьезным расстройствам двигательной и чувствительной функции.
• Вторичная (сенсорная) зона отвечает за функции обработки информации. К тому же, ее строение состоит из периферических отделов ядер анализаторов, которые устанавливают корректные связи между раздражителями. Ее поражение грозит человеку серьезным расстройством восприятия.
• Ассоциативная, или третичная зона, ее строение позволяет, возбуждаться от импульсов, идущих от рецепторов кожи, слуха и др. Она формирует условные рефлексы человека, помогая познавать окружающую действительность.

Презентация: "Кора головного мозга"

Основные функции

Чем же отличается кора головного мозга человека и животного? Тем, что ее предназначение обобщать все отделы и контролировать работы. Данные функции обеспечивают миллиарды нейронов, имеющих разнообразное строение. К ним относятся такие виды, как вставочные, афферентные и эфферентные. Поэтому актуально будет рассмотреть каждые из этих видов более подробно.

Вставочный вид нейронов имеют на первый взгляд взаимоисключающие функции, а именно – тормоз и возбуждение.

Афферентный вид нейронов несет ответственность за импульсы, а точнее за их передачу. Эфферентные, в свою очередь, обеспечивают конкретную область деятельности человека и относят к периферии.

Безусловно, это медицинская терминология и стоит отвлечься от нее, конкретизировав функциональность коры головного мозга человека на простом народном языке. Итак, кора головного мозга отвечает за следующие функции:

• Способность корректно устанавливать связь между внутренними органами и тканями. И даже более того, делает ее идеальной. Такая возможность базируется на условных и безусловных рефлексах человеческого тела.
• Организация взаимоотношений человеческого организма и окружающей среды. Помимо этого, она контролирует функциональность органов, корректирует их работу и несет ответственность за обмен веществ в человеческом организме.
• На 100% отвечает за то, чтобы процессы мышления были корректны.
• И заключительная, но не менее важная функция – высочайший уровень нервной деятельности.

Ознакомившись с данными функциями, мы приходим к понимаю, что , позволило каждому человеку и всему роду в целом, научится осуществлять контроль за теми процессами, которые происходят в организме.

Презентация: "Структурно-функциональная характеристика сенсорной коры"

Академик Павлов в своих множественных исследованиях не единожды указывал, что именно кора является и распорядителем, и распределителем деятельности человека и животных.

Но, стоит также отметить, что кора головного мозга обладает неоднозначными функциями. Главным образом, это проявляется в работе центральной извилины и лобных долей, которые отвечают за сокращение мышц на совершенно противоположной этому раздражению стороне.

К тому же, разные ее части отвечают за разные функции. Например, затылочные доли за зрительные, а височные – за слуховые функции:

• Если быть более конкретным, то затылочная доля коры фактически является проекцией сетчатой оболочки глаза, которая отвечает за ее зрительные функции. Если в ней происходит какое-либо нарушений, человек может лишиться , ориентации в незнакомой обстановки и даже к полной, необратимой слепоте.
• Височная доля – это область слуховой рецепции, которая получает импульсы от улитки внутреннего уха, то есть, отвечает за ее слуховые функции. Повреждения этой части коры грозят человеку полной или частичной глухотой, которая сопровождается полным непониманием слов.
• Нижняя доля центральной извилины отвечает за мозговые анализаторы или, другими словами, вкусовую рецепцию. Она получает импульсы от слизистой полости рта и ее поражение угрожает потерей всех вкусовых ощущений.
• И наконец, передняя часть коры головного мозга, в которой расположена грушевидная доля отвечает за обонятельную рецепцию, то есть – функции носа. Импульсы в нее поступают от слизистой оболочки носа, если она будет поражена, то человек потеряет обоняние.

Не стоит лишний раз напоминать, что человек находится на высшей ступени развития.

Это подтверждает строение особенно развитой лобной области, которая в ответе за трудовую деятельность и речь. Также она важна в процессе формирования поведенческих реакций человека и его приспособительных функций.

Существует множество исследований, в том числе работы известного академика Павлова, который работал с собаками, изучая строение и работу коры головного мозга. Все они доказывают преимущества человека над животными, именно благодаря особенному ее строению.

Правда, не стоит забывать, что все части находятся в тесном контакте друг с другом и зависят от работы каждой из его составляющих, так что, совершенство человека, залог работы головного мозга в целом.

Из данной статьи читатель уже понял, что головной мозг человека является сложным и до сих пор малоизучен. Тем не менее, он идеальное устройство. Кстати, мало кто знает, что мощность обработки процессов в мозге настолько высока, что рядом с ней бессилен самый мощный в мире компьютер.

Вот еще несколько интересных фактов, которые опубликовали ученные после ряда испытаний и исследований:

• 2017 года ознаменовался проведением эксперимента, в ходе которого гипер-мощный ПК попытался имитировать лишь 1 секунду активности головного мозга. Тест занял порядка 40 минут. Результат эксперимента – компьютер не справился с заданием.
• Объем памяти человеческого мозга вмещает n-число bt, которое выражается 8432 нулями. Приблизительно это 1 000 Тb. Если на примере, то в национальном Британском архиве хранится историческая информация за последние 9 веков и объем ее всего лишь 70 Тb. Ощутите насколько весомая разница между этими цифрами.
• Человеческий мозг заключает в себе 100 тысяч километров сосудов, 100 миллиардов нейронов (цифра равная числу звезд во всей нашей галактике). Помимо этого в мозгу находятся сто триллионов нейронных связей, которые отвечают за формирование воспоминаний. Таким образом, когда вы познаете что-то новое, структура головного мозга изменяется.
• Во время пробуждения головной мозг аккумулирует электрополе мощность в 23 Вт – этого достаточно зажечь лампу Ильича.
• По весу мозг состоит из 2% от общей массы, однако задействует он примерно 16% энергии в теле и более 17% кислорода, содержащегося в крови.
• Ещё один интересный факт, что головной мозг состоит из воды на 75%, а по структуре чем-то сход с сыром «Тофу». А 60% мозга – жир. Ввиду этого для корректной деятельности мозга необходимо здоровое и правильное питание. Употребляйте каждый день в пищу рыбу, оливковое масло, семечки или орехи – и Ваш мозг будет работать долго и ясно.
• Некоторые ученые, проведя ряд исследований, заметили, что при диете мозг начинает «кушать» сам себя. А низкий уровень кислорода в течение пяти минут способен привести к необратимым последствиям.
• Удивительно, но человеческое существо не способно щекотать самого себя, т.к. мозг настраивается на внешние раздражители и чтобы не пропустить эти сигналы, немного игнорируется действия самого человека.
• Забывчивость является естественным процессом. То есть, ликвидация ненужных данных позволяет ЦНС быть гибкой. А влияние алкогольных напитков на память объясняется тем, что спирт затормаживает процессы.
• Реакция мозга на спиртосодержащие напитки составляет шесть минут.

Активизация интеллекта позволяет производить дополнительную мозговую ткань, которая компенсирует те, что заболели. Ввиду этого рекомендуется заниматься развитием, что в дальнейшем избавит Вас от слабого ума и различных расстройств психики.

Занимайтесь новыми занятиями – это лучше всего способствует развитию мозга. К примеру, общение с людьми, превосходящими Вас в той или иной интеллектуальной области является сильным средством по развитию Вашего интеллекта.

Кора большого мозга (плащ) является наиболее высокодифференцированным отделом нервной системы, она неоднородна, состоит из огромного количества нервных клеток. Общая площадь коры составляет около 1200 квадратных сантиметров, 2/3 которой залегает в глубине борозд. В соответствии с филогенезом различают древнюю, старую, среднюю и новую кору (рис. 26).

ДРЕВНЯЯ КОРА (paleocortecx) включает в себя неструктурированную кору вокруг переднего продырявленного вещества: околоконечную извилину, подмозолистое поле (расположено на внутренней стороне полушарий под коленом и клювом мозолистого тела).

СТАРАЯ КОРА (archicortex), двух- трехслойна, расположена в гиппокампе и зубчатой извилине.

СРЕДНЯЯ КОРА (mesocortex) занимает нижний отдел островковой доли, парагиппокампальную извилину и нижнюю лимбическую область, ее кора дифференцирована не полностью.

НОВАЯ КОРА (neocortex) составляет 96% от всей поверхности полушарий. По морфологическим особенностям в ней выделяют 6 основных слоев, однако в различных областях коры количество слоев варьирует.

Слои коры (рис. 26):

1 - МОЛЕКУЛЯРНЫЙ. Клеток мало, состоит в основном из горизонтальных волокон восходящих аксонов, в том числе неспецифические афференты от таламуса, а также в этом слое заканчиваются ветви апикальных (верхушечных) дендритов 4 слоя коры.

2 - НАРУЖНЫЙ ЗЕРНИСТЫЙ. Состоит из звездчатых и мелких пирамидальных клеток, аксоны которых заканчиваются в 3, 5 и 6 слоях, т.е. участвует в соединении различных слоев коры.

3 - НАРУЖНЫХ ПИРАМИД. Этот слои имеет два подслоя. Внешний- состоит из более мелких клеток, которые осуществляют связь с соседними участками коры, особенно хорошо развит в зрительной коре. Внутренний подслой содержит более крупные клетки, которые участвуют в образовании коммиссу-ральных связей (связи между двумя полушариями).

4 - ВНУТРЕННИЙ ЗЕРНИСТЫЙ. Включает клетки зернистые, звездчатые и мелких пирамид. Их апикальные дендриты поднимаются в 1 слой коры, а базальные (от основания клетки) в 6 слой коры, т.о. участвуют в осуществлении межкорковой связи.

5 - ГАНГЛИОЗНЫЙ. Его основу составляют гигантские пирамиды (клетки Беца). Их апикальный дендрит простирается до 1 слоя, базальные дендриты идут параллельно поверхности коры, а аксоны образуют проекционные пути к базальным ядрам, стволу и спинному мозгу.

6 - ПОЛИМОРФНЫЙ. В нем присутствуют клетки различной формы, но преимущественно веретенообразные. Их аксоны идут вверх, но в большей мере вниз и образуют ассоциативные и проекционные пути, переходящие в белое вещество головного мозга.

Клетки различных слоев коры объединены в "модули"- структурно-функциональные единицы. Это группы нейронов из 10- 1000 клеток, которые выполняют определенные функции, "обрабатывают" тот или иной вид инфор-мации. Клетки этой группы преимущественно расположены перпендикулярно поверхности коры и часто именуются "колонковые модули".

Рис. 26. Строение коры большого мозга

I. молекулярный
II. наружный зернистый
III. наружный пирамидный
IV. внутренний зернистый
V. ганглиозный (гигантских пирамид)
VI. полиморфный

Рис. 27 Левый гиппокамп

7. мозолистое тело
8. валик
9. птичья шпора
10. гиппокамп
11. бахромка
12. Ножка

Кора головного мозга является высшим отделом центральной нервной системы. Она представляет собой тонкий слой нервной ткани, образующий множество складок. Общая площадь поверхности коры 2200 см 2 . Толщина коры колеблется от 1,3 до 4,5 мм. Объем коры равен примерно 600 см 3 . В состав коры головного мозга входит 10 9 – 10 10 нейронов и еще большее число глиальных клеток (рис. 2.9). В пределах коры наблюдается чередование слоев, содержащих преимущественно тела нервных клеток, со слоями, образованными в основном их аксонами, и поэтому на свежем срезе кора головного мозга выглядит полосатой. На основании формы и расположения нервных клеток в коре с типичным строением можно выделить шесть слоев; некоторые из них подразделяются на два или более вторичных слоев. На основании строения коры выделяют следующие основные зоны: новую кору (неокортекс), старую кору (архикортекс), древнюю кору (палеокортекс) и межуточную кору (периархикортикальную и перипалеокортикальную). Самая обширная зона коры – неокортекс. Неокортекс занимает дорсальную и латеральную поверхность больших полушарий, в то время как палеокортекс находится на базальной и медиальной поверхности полушарий.

Рис. 2.9. Клеточный состав и слои коры головного мозга

В неокортексе различают следующие слои:

I. Молекулярный слой (плексиформный). В этом слое имеется множество волокон, образующих густое тангенциальное поверхностное сплетение, однако в нем мало клеток. Здесь содержатся в основном звездообразные мелкие клетки, которые осуществляют местную интеграцию деятельности эфферентных нейронов.

II. Наружный зернистый слой. Содержит мелкие нейроны различной формы, которые имеют синаптические связи с нейронами молекулярного слоя на всем поперечнике коры. В его глубине располагаются малые пирамидные клетки.

III. Наружный пирамидный слой. Этот слой состоит из пирамидных клеток малой и средней величины. Некоторые отделы коры в этом слое содержат крупные пирамидные клетки. Особенно много крупных пирамидных клеток в коре передней центральной извилины. Часть отростков этих клеток достигает первого слоя, участвуя в формировании тангенциального подслоя, другие погружаются в белое вещество полушарий мозга, поэтому III слой иногда обозначают как третичный ассоциативный.

IV. Внутренний зернистый слой. Характеризуется рыхлым расположением мелких нейронов различной величины и формы с преобладанием звездчатых, имеющих дугообразные возвратные аксоны. Аксоны клеток проникают в выше- и нижележащие слои. Звездчатые клетки представляют систему переключений с афферентных на эфферентные нейроны III и IV слоев. В IV слое также образуется тангенциальная прослойка из нервных волокон. Поэтому иногда этот слой обозначается как вторичный проекционно-ассоциативный. Внутренний зернистый слой является местом окончания основной массы проекционных афферентных волокон.

V. Внутренний пирамидный слой, или слой узловых клеток. Состоит в основном из средних и больших пирамидных клеток. Эти нейроны обладают длинными апикальными дендритами, простирающимися вплоть до молекулярного слоя, а также базальными дендритами, распространяющимися более или менее тангенциально по отношению к поверхности. Эти слои четко выражены в передней центральной извилине и незначительно – в других участках коры. Из этого слоя в основном формируются двигательные произвольные пути (проекционные эфферентные волокна).

VI. Слой веретеновидных клеток (полиморфный, или мультиформный). В этом слое расположены преимущественно веретеновидные нейроны, которые имеют короткие извитые верхушечные дендриты, заканчивающиеся в V и IV слоях коры. Аксоны многих клеток слоя объединяются в возвратные волокна, проникая в V слой. Глубинная часть этого слоя переходит в белое вещество (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Слоистое строение коры головного мозга

Нужно заметить, что нейроны каждого коркового поля имеют свои особенности строения. Цитоархитектонические слои состоят из нервных и глиальных клеток (олигодендро-, астромакроглии) и многочисленных нервных волокон. Нервные волокна образуют плотные сплетения, называемые нейропилем. Нервные клетки по своей форме весьма разнообразны. Отмечают до 56 разновидностей клеток коры. Более обобщенно выделяют наиболее многочисленные пирамидные нейроны (гигантские Беца, крупные моторные, средние, мелкие), звездчатые и веретенообразные. Доля пирамидных клеток среди всех нейронов коры колеблется от 51 до 86%, звездчатых клеток – от 8 до 47%, веретенообразных нейронов – от 2 до 6% (рис. 2.9).

Функционально в коре выделяют преимущественно возбуждающие нейроны: пирамидные, звездчатые, клетки Мартинотти (перевернутые пирамиды), глиеподобные и преимущественно тормозные: большие корзинчатые, малые корзинчатые, вертикально ориентированные, веретенообразные. Соединения между нейронами обеспечивают многочисленные синапсы и электротонические контакты. Большое значение в деятельности коры имеют шипиковые синапсы. Так, при развитии животных в условиях обогащенной раздражителями среды, по сравнению с сенсорной депривацией, происходит увеличение количества шипиков на дендритах. Умственная отсталость, снижение способности к обучению при хромосомных аберрациях у человека сопровождается уменьшением количества шипиков. Электротонические контакты осуществляются в коре в 20% случаев. Кроме того, в коре описаны несинаптические контакты между нейронами, функциональное назначение такого рода контактов остается еще неясным. В слоях I, II преимущественно имеются дендро-шипиковые контакты, в слоях III, IV – дендро-дендритические и сомато-дендритические, в слое V – сомато-сома-
тические и дендро-дендритические.

Американским физиологом В. Маунткаслом был выдвинут модульный принцип организации нейронов коры. Этот принцип базируется на трех отправных точках.

1. Кора головного мозга состоит из сложных многочисленных ансамблей, основная единица которых образована примерно сотней вертикально связанных нейронов всех слоев коры. Данный ансамбль называется мини-колонкой. В эти мини-колонки входят: а) нейроны, которые получают входные нейроны в основном от подкорковых структур, – например, от специфических сенсорных и моторных ядер таламуса; б) нейроны, получающие входные сигналы от других областей коры; в) все нейроны локальных сетей, образующих вертикальные клеточные колонки; г) клетки, передающие выходные сигналы от колонки назад к таламусу, другим областям коры, а иногда и клеткам лимбической системы.

2. Несколько таких сходных в своей основе простых вертикальных ансамблей могут объединяться с помощью межколоночных связей в более крупную единицу, перерабатывающую информацию, – модуль, или модульную колонку. Несмотря на различную плотность нейронов в слоях разных частей коры, общая структура и функции таких модульных колонок однотипны. Эти колонки различаются лишь по источнику получаемых ими входных сигналов и по мишеням, которым адресуются их выходные сигналы.

3. Маунткасл считает, что модули не только получают и перерабатывают информацию, но и совместно функционируют в составе обширных петель, по которым информация, выходя из колонок, передается другим кортикальным и субкортикальным мишеням, а затем возвращается обратно в кору. Эти петли обеспечивают упорядоченное поступление информации в кортикальные ансамбли.

Связи неокортекса

В новой коре выделяют несколько типов эфферентных и афферентных связей.

Эфферентными волокнами (кортико-фугальными) могут быть:

1) проекционные волокна к подкорковым образованиям (пути: кортико-спинальные, кортико-таламические, кортико-понтийные);

2) ассоциативные волокна, которые идут к одноименным и соседним областям коры одноименного полушария;

3) комиссуральные волокна, которые соединяют области коры обоих полушарий. Основными комиссурами являются мозолистое тело (corpus callosum) и передняя таламическая спайка. Мозолистое тело содержит очень много волокон. Например, у кошек на 1 мм 2 приходится около 700 тысяч волокон.

Афферентными волокнами (кортико-петальными) являются ассоциативные, комиссуральные и таламокортикальный путь – главный афферентный путь к коре от подкорковых образований.

Афферентные волокна заканчиваются в основном в I-IV слоях коры. Исходя из этого, можно предположить, что в процессе обработки информации поверхностные слои ответственны главным образом за восприятие и обработку кортико-петальных сигналов. Особенное значение в этом процессе принадлежит IV слою коры.

Тела важнейших эфферентных нейронов коры лежат преимущественно в более глубоких слоях V-VI. Их считают зоной начала эфферентных путей коры.