Нервова система. Будова і функції головного мозку
Жили на Землі первісні істоти мали примітивне двошарове нервове освіту - стародавню кору- в процесі еволюції будова мозку ускладнилося, з`явився нюховий мозок - так звана стара кора. Подальший розвиток призвело до появи нової кори, що має найбільш складну структуру. У людини вона займає 96% площі всієї кори, стара кора - 3,4%, а стародавня - всього 0,6%. У тварин ж давня і стара кора займає близько 70% площі всієї кори великих півкуль.
При вивченні формування мозку в процесі еволюції склалося уявлення про трьох мозкових рівнях (рис. 1): вищий рівень - передній відділ мозку (до нього належать кора великих півкуль, підкіркові базальні вузли, нюховий мозок і диенцефальний відділ, або проміжний мозок) - середній рівень - середній відділ мозку і нижчий рівень - задній відділ мозку (він складається з так званого варолиева моста , мозочка і довгастого мозку, що є продовженням спинного мозку).
Можна вважати твердо встановленим ієрархічний принцип управління функціями організму, здійснюваний центральною нервовою системою. «Верховне командування» належить вищим відділам головного мозку - корі великих півкуль і підкіркових утворень. Їм підкоряються середній і нижчий рівні мозку. Всі вони взаємопов`язані, і жоден відділ мозку ніколи не діє самостійно.
Мал. 1. Схема переднього, середнього і заднього відділів головного мозку людини: передній відділ позначений точками, середній - білим, задній - штріховкой- 1 - кора великих полушарій- 2 - нюховий мозок-3 - проміжний, мозок-4 - мозжечок- 5 - довгастий мозок.
Сенс ієрархічної організації полягає в розподілі завдань між декількома рівнями. Розглянемо для прикладу механізм управління будь-яким рухом. Відомо, що виконання будь-якого рухового акту вимагає координованої роботи великої кількості різноманітних м`язів, причому кожна група м`язів, кожне м`язове волокно повинні отримувати спеціальну інформацію. Вищий рівень управління (кора великих півкуль) ставить лише загальну задачу: «встати зі стільця», «підійти до столу» і т. П. Але він не контролює дію окремих м`язових одиниць, що беруть участь в здійсненні поставленої задачі. Деталізація команди відбувається на більш низьких рівнях мозку. Іноді ж все управління рухами формується в нижчих рівнях, які перебувають в різних відділах спинного мозку. Це спостерігається у випадках рефлекторних (незалежних від свідомості) рухів, наприклад вилучання руки при несподіваному дотику до гарячого предмету, швидке зажмуріваніе при дотику до ока пилової частинки, мошки.
Детальна послідовність нервових стимулів для здійснення такого роду несвідомих стереотипних рухів укладена в «пам`яті» нижчих рівнів головного мозку. Стандартні програми управління окремими «блоками» рухів жорстко фіксовані в різних системах нижчих рівнів.
Таким чином, при здійсненні того чи іншого руху кора головного мозку зовсім не керує кожним м`язом, а тим більше кожним м`язовим волокном. Складні рухові акти автоматично розгортаються в деталізовану систему послідовного чергування м`язових скорочень, більш-менш жорстко фіксовану в нижчих рівнях мозку. І якщо загальні завдання-команди, які виходять з вищого рівня - кори великих півкуль (як правило, усвідомлювані), дуже різноманітні і часто нестандартні, то здійснення цих нестандартних рухів відбувається завдяки стандартними програмами, фіксованим в більш низьких рівнях мозку.
Вищий рівень, тобто передній відділ мозку, виник у зв`язку з еволюцією нюху і вдосконаленням інших органів почуттів. У людини він став органом управління всіма формами поведінки - інстинктивного (переданого у спадок), індивідуального (виробленого в процесі росту і розвитку) і колективного (з`являється в результаті трудової діяльності і спілкування людей за допомогою мови). Ця остання форма поведінки пов`язана з розвитком наймолодших (нових, з точки зору еволюції) поверхневих шарів мозкової кори.
Відео: Головний мозок, його будова і функції
Кора великих півкуль (рис. 2) - найскладніша частина мозку людини. Вона покриває всю поверхню головного мозку, її товщина коливається від 1,5 до 3 мм-загальна поверхня становить у дорослої людини 1400-1700 см2. У корі знаходиться абсолютна більшість всіх нервових клітин (загальна їх кількість, за даними різних авторів, сягає 9-15 млрд.). Вони розташовані не хаотично, а впорядковано: шістьма шарами, що лежать один під одним. Клітини кори різні за формою і розміром. Одні мають правильну пирамидную або трикутну форму, інші схожі на зірки або веретена, треті названі зернистими.
Мал. 2. Кора великих півкуль головного мозку: 1 - лобова доля- 2 - скронева доля- 3 - тім`яна доля- 4 - потилична доля- 5 - мозочок.
У кожному шарі переважають клітини однотипної конфігурації. Наприклад, один з шарів складається з дрібних зернистих клітин, інший - утворений зірчастими клітинами, третій - гігантськими пірамідними, четвертий - веретеноподібними клітинами і т.д. Клітини мозкової кори розташовані впорядковано не тільки по горизонталі (шарами), але і по вертикалі, а саме: пірамідні, зірчасті, веретеноподібні і зернисті клітини розташовуються один під одним і утворюють вертикальні колонки, які можуть функціонувати самостійно або в комплексі один з одним. Об`єднання мозкових клітин в колонки є відмітною ознакою кори головного мозку людини, так як навіть у вищих тварин, що мають всі шість шарів кори, ця особливість відсутня.
Кожна мозкова клітина (звана нейроном), на відміну від всіх інших клітин тіла, має відростки - дендрити, за якими в нейрон приходять нервові імпульси (інформація), і аксон, по якому сигнали передаються іншим нейронам. Мозгова клітина являє собою центр з переробки інформації, і чим більше у неї дендритів, тим більше інформації вона отримує, обробляє і передає іншим нейронам. Таким чином, загальний обсяг мозкової діяльності обумовлюється не тільки і не стільки кількістю нейронів, скільки розвитком зв`язків між ними.
Поверхня кори головного мозку являє собою складний візерунок, утворений борознами і звивинами. Їх розташування однаково у всіх людей. Відповідно до особливостей клітинного складу поверхня кори умовно поділяють на ряд ділянок - коркові поля, позначені постійними номерами.
Відео: 6. Нервова система - головний мозок (8 клас) - біологія, підготовка до ЄДІ і ОГЕ
Ділянки кори, в які надходять імпульси від органів чуття, а також від внутрішніх органів, м`язів і суглобів, отримали назву чутливих, або сенсорних, центрів. У корі великих півкуль є також області, які мають здатність одночасно реагувати на імпульси не з одного, а з декількох органів почуттів. Це асоціативні зони. Їх пошкодження не супроводжується втратою певного виду чутливості (як при ураженні чутливих зон), але при цьому може бути порушена здатність правильно оцінювати значення чинного подразника. Наприклад, при пошкодженні зорової асоціативної зони людина залишається зрячим, він може прочитати слово, фразу, але перестає розуміти їх значення (словесна сліпота). Пошкодження слуховий асоціативної зони не викликає втрати слуху, але порушує здатність розуміти сенс чутних слів (словесна глухота) - при ураженні асоціативної зони відчуття дотику втрачається здатність впізнавати предмети на дотик із закритими очима.
Все це свідчить про найважливішу роль асоціативних зон кори великих півкуль головного мозку. Про це ж говорять і наступні факти: площа асоціативних зон у міру еволюційного розвитку прогресивно зростає, найбільшої величини вона досягає у людини, і саме в цих зонах розташовані найбільш складні колонки кірковихклітин.
Крім сенсорних і асоціативних, в корі мозку є рухові (моторні) зони, порушення яких викликає м`язові скорочення. Пошкодження цих областей супроводжується частковим або повним паралічем.
Будова і функції головного мозку - 2 частина
