Из чего состоит мозжечок человека. Строение и функции мозжечка кратко. Что это такое

Человек – это пространственно ориентированная, сложная кинетическая система. Для выполнения любой деятельности тело человека совершает множество точных, координированных движений, сохраняя при этом определенную позу и равновесие, за что и отвечает мозжечок.

Он является одной из самых древних структур головного мозга и занимает около десяти процентов от его общей массы, обладая в своем распоряжении, однако, половиной нейронов. Мозжечок находится в задней черепной ямке позади ствола головного мозга и моста и относится к центральной нервной системе. Его масса у взрослого человека равна примерно 120 – 160 граммам, а размер в поперечном сечении достигает 10 сантиметров. Стоит отметить близкое расположение мозжечка к зрительной и слуховой областям.

Мозжечок называют маленьким мозгом, что определяется сходным строением. Как и головной мозг, он состоит из двух полушарий, соединенных червем, а также имеет доли, кору и некое подобие извилин – борозды.

В составе мозжечка различают три доли:

1. Вестибулоцеребеллум
   Самый древний отдел мозжечка связан с вестибулярными и ретикулярными ядрами ствола мозга. Отвечает за равновесие тела в пространстве и контролирует тонус мышц, соединяющих голову с позвоночником, и мышц, расположенных вдоль позвоночника (аксиальных). При повреждении вестибулоцеребеллума у больных отмечается нарушение походки, координации движений глаз и сокращения аксиальных мышц.
2. Спиноцеребеллум
   Отвечает за передачу нервных импульсов по спиномозжечковым проводящим путям, принимая тем самым участие в регуляции тонуса мышц конечностей и позвоночника. При повреждении спиноцеребеллума у больных отмечается нарушение координированных движений конечностей.
3. Цереброцеребеллум
   Самая молодая структура мозжечка, но при этом самая большая и сложно устроенная. Отвечает за связь с корой больших полушарий мозга. Принимает нервные импульсы от противоположно расположенных двигательных областей коры мозга и участвует в координации точной, мелкой моторики конечностей, осознанных движений.

Внутреннее строение мозжечка представлено белым веществом (мозговое тело) и серым веществом (ядра мозжечка и кора).

Различают три слоя коры мозжечка и пять типов находящихся в них клеток:

1. Наружный, или молекулярный, слой включает корзинчатые и звездчатые нейроны.
2. Средний или ганглионарный слой представлен клетками Пуркинье (грушевидными), которые отвечают за основные функции мозжечка, обеспечивая связь с глубокими ядрами мозжечка посредством своих аксонов. Если обратить внимание на рисунок дендритов этих клеток на срезе, можно заметить, что он напоминает структуру веток дерева, так как волокна клеток Пуркинье располагаются параллельно и как бы двухмерно.
3. Во внутреннем слое находятся гранулярные клетки и клетки Гольджи, своими дендритами поднимающиеся в молекулярный слой.

Ядра мозжечка

Зубчатое ядро

Принимает сигналы от коры полушарий мозжечка и отвечает за регуляцию произвольных движений, то есть управляемых сознанием человека. Зубчатое ядро также включает проводящие пути, отвечающие за двигательную функцию скелетных мышц и зрительно-пространственную ориентацию.

Вставочные ядра

К ним относят пробковидное и шаровидное ядра. Принимают сигналы от коры червя. Обеспечивают работу мышц шеи и туловища.

Ядро шатра

Является наиболее древним ядром и связано с вестибулярным аппаратом, поэтому при его поражении развивается нарушение равновесия тела.

Ножки мозжечка

Вся информация к ядрам и от них передается с помощью ножек:

Нижняя пара включает чувствительные волокна от продолговатого мозга и нисходящие волокна от вестибулярных ядер.

Средняя пара содержит чувствительные волокна ядер моста, осуществляет контроль деятельности корой полушарий мозга.

Верхняя пара состоит из нисходящих волокон ядер мозжечка и чувствительных волокон от спинного мозга.

Проводящие пути

Проводящие пути мозжечка, образуемые посредством коротких и длинных отростков нейронов, могут идти как от коры мозжечка к его ядрам (так называемые афферентные, или чувствительные), так и от ядер к другим структурам мозга (эфферентные, или двигательные).

Афферентные пути

Проводящие афферентные пути включают два типа волокон – мшистые и лиановидные. Первые формируют тракты с собственными ядрами моста и имеют связи с гранулярными клетками внутреннего слоя коры мозжечка. Вторые связаны с клетками Пуркинье в среднем слое коры и формируют тракты с вестибулярными ядрами, спинным мозгом, ретикулярной формацией и продолговатым мозгом.

Эфферентные пути

Делятся на внутримозжечковые и внемозжечковые. Первые идут к подкорковым ядрам мозжечка в качестве аксонов клеток Пуркинье. Вторые выходят в составе ножек мозжечка и закачиваются стволовыми и таламическими ядрами. Кроме того, посредством эфферентных путей формируются связи с теменной и височной областями мозга.

Функции мозжечка

Мозжечок выполняет следующие основные функции: координация быстрых и медленных движений, поддержание тонуса скелетных мышц; удержание равновесия, положения тела в пространстве и регуляция вегетативных функций.

Можно детализировать функции мозжечка на примере особенностей его строения:

• Червь отвечает за координированную работу глаз, тела и головы при движении, обрабатывая сигналы от клеток Пуркинье и планируя скорость и амплитуду предстоящих движений.
• Если говорить о сером веществе мозжечка, то его функции в основном реализуют находящиеся в среднем слое клетки Пуркинье. Их задача собрать информацию, обработать ее и передать во внутренний слой и другим отделам мозга. Эти клетки тонко реагируют на вид, направление и скорость движения, получая информацию от сетчатки, мышц глаза, вестибулярного анализатора и рецепторов скелетных мышц.
• Внутренний слой связан с такими образованиями, как таламус, мост, продолговатый мозг и черепно-мозговые ядра, посредством ножек. Верхняя пара ножек является передатчиком информации в лобную долю, где находятся центры поведения и мышления.
• Наружный слой выполняет тормозную функцию для среднего и внутреннего.
• Кроме того, маленький мозг участвует в контроле жизненно важных систем органов в рамках вегетативной нервной системы. За счет работы мозжечка повышается артериальное давление, регулируется моторная и выделительная функция ЖКТ.
• С 90-х годов считается, что к функциям мозжечка относится и участие в формировании когнитивных способностей. Непрерывный анализ сенсорной и моторной информации, вероятностная оценка, ассоциативное мышление, память, речь и даже формирование привязанностей и эмоций также осуществляются мозжечком.

Патологии

Атаксия

Научный термин «атаксия» описывает нарушение вестибулярного аппарата и включает статический, стато-локомоторный и кинетический виды атаксий. Характерным симптомом стато-локомоторной атаксии является «пьяная» походка больного. При статической атаксии человек не чувствует опору под ногами, старается широко расставить ноги и развести руки, чтобы удержать равновесие в определенной позе. При выполнении пробы в позе Ромберга (стоять в позе ноги вместе) больной будет падать в сторону. При кинетической атаксии происходит нарушений точных движений, что проявляется дрожанием рук при попытке указать на предмет.

Дистония

Этим термином описывается нарушение тонуса мышц сгибателей и разгибателей, из-за чего в отдельных мышцах развивается гипертонус, а в других, наоборот, атония. В результате на выполнение определенных моторных программ затрачивается больше энергии и развивается астения – утомляемость мышц и снижение их силы.

Дизартрия

При поражении мозжечка нарушается речь больных. Она становится медленной, невнятной и нечленораздельной либо, наоборот, скандированной, отрывочной, с явным нарушением звуковой окраски, что связано с потерей координации мышц, участвующих в воспроизведении голоса.

Адиадохокинез

Поражение мозжечка приводит к невозможности анализа и обработки информации о скорости, амплитуде и силе движений. В результате больной теряет способность плавно выполнять движения разными конечностями, особенно при смене типа движений. Для проверки этого симптома врач просит пациента быстро поворачивать вытянутые перед собой руки. В норме движения должны быть плавными и симметричными, при патологии мозжечка одна из рук будет отставать.

Дисметрия

Так называется невозможность выполнения точных действий, промахивание при указательных пробах из-за нарушения координации между мышцами-антагонистами.

Интенционный тремор

Важной отличительной особенностью дрожания при мозжечковых поражениях является то, что оно усиливается на конечном этапе движения, то есть при приближении к предмету. Это происходит из-за связи мозжечка с сенсорным аппаратом с постоянной обработкой зрительной информации о положении объектов.

Нистагм

Этот термин описывает возникновение непроизвольных ритмичных движений глазных яблок, так как в норме мозжечок регулирует сочетанное движение глаз, головы и туловища.

Кроме прочего, к симптомам мозжечковых нарушений относят головокружение, тошноту, рвоту, нарушение почерка, зрительно-пространственного ориентирования и внимания.

Мозжечок имеет очень сложное строение и функции, выходящие за рамки приписываемого ему контроля равновесия и движения.

Мозжечок расположен в задней черепной ямке. Он отделен от остального мозга твердой оболочкой – мозжечковым налетом. Вместе с мостом мозжечок образует задний мозг. Спереди от мозжечка располагаются мост и продолговатый мозг.

У млекопитающих мозжечок состоит из двух полушарий и непарного отдела — червя. Со стволовой частью мозга мозжечок соединяется тремя парами ножек :

• Толстые средние ножки как бы охватывают продолговатый мозг и, расширяясь, переходят в варолиев мост.
• Верхние ножки начинаются в зубчатых ядрах мозжечка и направляются к четверохолмию среднего мозга.
• Третья пара ножек (нижняя) спускается вниз, сливаясь с продолговатым мозгом.

Афферентные волокна, приходящие в мозжечок, преимущественно входят в состав средних и нижних ножек, тогда как эфферентные собраны главным образом в верхних ножках мозжечка.

Вся поверхность мозжечка разделяется глубокими бороздами на доли . В свою очередь, каждая доля параллельными бороздками разделяется на извилины ; группы извилин формируют дольки мозжечка.

Мозжечок делят на три отдела по филогенетическому признаку:

• Наиболее изолированная флоккулонодулярная доля (X) составляет древний мозжечок (архицеребеллум ). Флоккулонодулярная доля состоит из клочка, узелка и нижней части червя. Здесь заканчиваются проекции от вестибулярных ядер продолговатого мозга.
• Следующий отдел мозжечка — старый мозжечок , или палеоцеребеллум , — включает в себя участки червя, соответствующие передней доле, пирамиды, язычок и парафлоккулярный отдел. В палеоцеребеллуме находятся проекции восходящих спинно-мозжечковых трактов, несущих информацию от мышечных рецепторов.
• Третий отдел — новый мозжечок , или неоцеребеллум , — состоит из появляющихся у млекопитающих полушарий и участков червя, которые расположены каудальнее первой борозды. К неоцеребеллуму по трактам, переключающимся в ядрах варолиева моста, поступает афферентная импульсация от обширных областей коры больших полушарий (лобных, теменных, височных и затылочных долей).

Полушария и червь мозжечка состоят из лежащего на периферии серого вещества — коры — и расположенного глубже белого вещества, в котором заложены скопления нервных клеток, образующие ядра мозжечка. Кора мозжечка представлена тремя слоями, каждый из которых имеет определенный набор клеточных элементов. Слои коры мозжечка:

1. Самый поверхностный слой — молекулярный — состоит из параллельных волокон – аксонов гранулярных клеток, и разветвлений дендритов клеток Пуркинье. Клетки Пуркинье имеют уплощенный дендрит, ориентированный параллельно сагиттальным зонам долек (folia) мозжечка. Параллельные волокна ориентированы строго трансверзально (перпендикулярно) по отношению к фоллиуму и сагиттальному направлению мшистых волокон. В нижней части молекулярного слоя расположены тела корзиночных клеток, аксоны которых оплетают тела и начальные сегменты аксонов клеток Пуркинье. Здесь же в молекулярном слое имеется некоторое количество звездчатых клеток.
2. Ниже молекулярного слоя находится ганглиозный слой, в котором сосредоточены тела клеток Пуркинье. Эти крупные клетки ориентированы вертикально по отношению к поверхности коры мозжечка. Их дендриты поднимаются вверх и широко ветвятся в молекулярном слое. Дендриты клеток Пуркинье содержат множество шипиков, на которых образуют синапсы параллельные волокна молекулярного слоя. Аксоны клеток Пуркинье спускаются к ядрам мозжечка. Часть на них заканчивается на вестибулярных ядрах. Практически аксоны клеток Пуркинье представляют собой единственный выход из коры мозжечка .
3. Под ганглиозным слоем лежит гранулярный слой, который содержит большое число тел клеток-зерен, или гранулярных клеток. Аксоны клеток-зерен поднимаются вертикально вверх в молекулярный слой и там Т-образно ветвятся, образуя параллельные волокна. Плоскость их ветвления перпендикулярна плоскости ветвления дендритов клеток Пуркинье. Здесь же в гранулярном слое лежат клетки Гольджи, аксоны которых подходят к клеткам-зернам.

В белом веществе мозжечка сконцентрированы три пары ядер, формирующие главные эфферентные выходы из мозжечка:

1. Ядро шатра . Нейроны этого ядра посылают свои отростки к вестибулярному ядру Дейтерса и к ретикулярной формации продолговатого мозга и варолиева моста, где берет свое начало ретикулоспинальный тракт спинного мозга. Таким образом регулируется тонус мышц.
2. Вставочное , или промежуточное, ядро , у человека разделяется на шаровидное и пробковидное ядра . От вставочного ядра аксоны идут в средний мозг к красному ядру. Отсюда начинается руброспинальный тракт, стимулирующий через моторные центры тонус мышц-сгибателей
3. Зубчатое ядро мозжечка, от которого мощные пучки волокон направляются к вентролатеральному ядру таламуса, и далее аксоны нейронов второго порядка проецируются в моторные зоны коры.

К нейронам мозжечковых ядер подходят аксоны клеток Пуркинье. Установлено, что клетки Пуркинье червя устанавливают прямые связи с ядром Дейтерса. Это позволяет иногда относить ядро Дейтерса к внутримозжечковым ядрам по функциональному принципу.

Функции мозжечка

Мозжечок как надсегментарный орган, входящий в систему регуляции движений, выполняет следующие важные функции :

1) регуляция позы и мышечного тонуса . Медиальная червячная зона мозжечка в наибольшей степени связана с реализацией этой функции. В эту зону коры мозжечка, а также в флоккулонодулярную долю архицеребеллума поступает афферентная информация, сигнализирующая о позе и состоянии локомоторного аппарата. После обработки этой информации из коры мозжечка через ядро шатра корректирующие команды направляются к вестибулярному ядру Дейтерса, к ретикулярной формации ствола и оттуда к спинальным центрам по ретикулоспинальным и вестибулоспинальным трактам.

2) сенсомоторная координация позных и целенаправленных движений . Промежуточная зона коры мозжечка получает информацию от двигательной области коры больших полушарий. Эта информация поступает через коллатерали кортикоспинального тракта и сигнализирует о готовящемся целенаправленном движении. Сопоставление приходящей по этим двум путям информации позволяет промежуточной зоне мозжечка участвовать в координации целенаправленных движений с рефлексами поддержания позы , в выборе наиболее оптимальной для выполнения движения позы. Нисходящие команды от промежуточной зоны коры мозжечка через вставочное ядро идут к красному ядру и далее по руброспинальному тракту к моторным центрам спинного мозга.

3) координация быстрых целенаправленных движений , осуществляемых по команде из коры, больших полушарий. Как уже отмечалось выше, латеральная, филогенетически наиболее молодая, кора полушарий мозжечка дает эфферентные проекции к зубчатому ядру. Эта латеральная зона получает афферентный вход от различных ассоциативных зон коры больших полушарий. По этим афферентным путям в кору полушарий мозжечка поступает информация о замысле движения. В полушариях и зубчатом ядре мозжечка эта информация преобразуется в программу движения, которая поступает в двигательные зоны коры больших полушарий. В дальнейшем двигательный акт реализуется за счет нисходящих команд, идущих от двигательной коры в спинной мозг по кортикоспинальному тракту. Кроме того, от зубчатого ядра мозжечка через красное ядро могут распространяться прямые нисходящие воздействия к спинальным центрам.

Эта сложная система регуляции движений с наличием обратных связей между мозжечком и корой больших полушарий позволяет полушариям мозжечка участвовать в организации быстрых целенаправленных движений , протекающих без учета информации, идущей от восходящих сенсорных путей спинного мозга. Такие движения могут встретиться в спортивной практике, при игре на музыкальных инструментах и при некоторых других видах деятельности.

4) контроль висцеральных функций . Раздражение мозжечка вызывает целый ряд вегетативных рефлексов, таких, например, как расширение зрачков, повышение артериального давления и т. д. Удалению мозжечка сопутствуют нарушения сердечно-сосудистой деятельности, дыхания, моторики и секреторной функции желудочно-кишечного тракта. Электрофизиологическими методами в мозжечке обнаружены висцеральные проекции внутренних органов. Так, например, при раздражении интерорецепторов в коре мозжечка регистрируются вызванные потенциалы. Однако регуляция мозжечком висцеральных функций направлена также преимущественно на обеспечение двигательной функции.

При частичном и общем поражении мозжечка наблюдается три симптома: атония, астения и астазия (Опыты Л. Лючиани).

Атония характеризуется ослаблением мышечного тонуса, неспособность поддерживать определенную позу. Обычно атония сопровождается симптомом астении , которая характеризуется слабостью и быстрой утомляемостью мышц. Третий симптом, описанный Л. Лючиани, — астазия — проявляется в способности мышц давать колебательные и дрожательные, движения. Мышечный тремор особенно выражен в начале и конце движения, что в значительной мере препятствует завершению целенаправленного движения. Этот симптом вызывается нарушение сенсомоторной координации позных и целенаправленных движений.

Удаление мозжечка пагубно сказывается на выполнении произвольных движений. При этом более всего страдают содружественные движения — симптомы асинергии . В результате асинергии происходит как бы распад программы движения и целостное движение состоит не из одновременных содружественных актов, а из последовательности ряда простых движений. Асинергия сочетается с дисметрией , или утратой соразмерности и точности движения. У мозжечковых больных деформируется походка — атаксия . Атаксическая походка характеризуется широко расставленными ногами и избыточными движениями, из-за которых больного как пьяного «бросает»

У млекопитающих, перенесших травму мозжечка, со временем наступает довольно эффективная компенсация его функций. По всей вероятности, эта компенсация осуществляется за счет функции коры больших полушарий, которая обладает двусторонними связями с мозжечком. Этот факт свидетельствует о высокой пластичности мозговых систем регуляции движений.

Функции мозжечка сходны у различных биологических видов, включая человека. Это подтверждается их нарушением при повреждении мозжечка в эксперименте у животных и результатами клинических наблюдений при заболеваниях, поражающих мозжечок у человека. Мозжечок представляет собой мозговой центр, который имеет в высшей степени важное значение для координации и регуляции двигательной активности и поддержания позы. Мозжечок работает главным образом рефлекторно, поддерживая равновесие тела и его ориентацию в пространстве. Также он играет важную роль (особенно у млекопитающих) влокомоции(перемещении в пространстве).

Соответственно главными функциями мозжечка являются:

координация движений

регуляция равновесия

регуляция мышечного тонуса

обеспечение плавности, ритмичности – тактики движений.

Промежуточный мозг

Промежу́точный мозг (Diencephalon) - отдел головного мозга.

В эмбриогенезе промежуточный мозг образуется на задней части первого мозгового пузыря. Спереди и сверху промежуточный мозг граничит с передним, а снизу и сзади - со средним мозгом.

Структуры промежуточного мозга окружают третий желудочек.

Промежуточный мозг подразделяется на:

Таламический мозг (Thalamencephalon)

Подталамическую область или гипоталамус (hypothalamus)

Третий желудочек, который является полостью промежуточного мозга

Функции промежуточного мозга

Движение, в том числе и мимика.

Обмен веществ, температура тела, потребление пищи, состояние сна и бодрствования.

Поведение в экстремальных ситуациях, проявления ярости, агрессии, боли и удовольствия.

Отвечает за чувство жажды, голода, насыщения.

Инстинктивные формы поведения (пищевое, сексуальное, игровое и т.д.).

Все виды чувствительности, кроме обоняния, в том числе ощущения боли, температуры, легкого прикосновения и давления, а также участвует в эмоциональных процессах и работе памяти.

Кратковременная и долговременная модально-неспецифическая память.

Лимбическая система является связующим звеном между корой больших полушарий и телом. Единство с телом вызывает физические признаки эмоций (краска стыда, улыбка радости). Лимбическая система производит эмоции, которые, в свою очередь, либо усиливают, либо ослабляют иммунную систему. Они же непосредственно влияют на качество обуче­ния, поэтому крайне важно познавательные процессы детей подкреплять положительными эмоциями.

Лимбическая система состоит из пяти основных структур: таламуса, гипоталамуса, миндалевидного тела, гиппокампа и базального ганглия.

Таламус работает как «распределительная станция» для всех поступающих в мозг ощущений, кроме обонятельных. Он также передает двигательные импульсы из коры голов­ного мозга по спинному мозгу на мускулатуру. Кроме того, таламус распознает ощущения боли, температуры, легкого прикосновения и давления, а также участвует в эмоциональных процессах и работе памяти.

Гипоталамус контролирует работу гипофиза, нормальную температуру тела, потребление пищи, состояние сна и бодрствования. Он также является центром, ответственным за поведение в экстремальных ситуациях, проявления ярости, агрессии, боли и удовольствия.

Миндалевидное тело связано с зонами мозга, ответственными за обработку познавательной и чувственной информации, а также с зонами, имеющими отношение к комбинациям эмоций. Миндалевидное тело координирует реакции страха или беспокойства, вызванные внутренними сигналами.

Гиппокамп использует сенсорную информацию, поступающую из таламуса, и эмоциональную из гипоталамуса для формирования кратковременной памяти. Кратковременная память, активизируя нервные сети гиппокампа, может далее перейти в «долговременное хранилище» и стать долговременной памятью для всего мозга.

Базалъный ганглий управляет нервными импульсами между мозжечком и передней долей мозга и тем самым помогает контролировать движения тела. Он способствует контролю за тонкой моторикой лицевых мышц и глаз, отражающих эмоциональные состояния. Базальный ганглий связан с передней долей мозга через черную субстанцию. Он координирует мыслительные процессы, участвующие в планировании порядка и слаженности предстоящих действий во времени.

Обработка всей эмоциональной и познавательной информации в лимбической системе имеет биохимическую природу: происходит выброс определенных нейротрансмиттеров (от лат. transmitto - передаю; биологические вещества, которые обусловливают проведение нервных импульсов). Если познавательные процессы протекают на фоне положительных эмоций, то вырабатываются такие нейротрансмиттеры, как гаммааминомасляная кислота, ацетилхолин, интерферон и интерклейкины. Они активизируют мышление и делают запоминание более эффективным. Если же процессы обучения построены на негативных эмоциях, то высвобождаются адреналин и кортизол, которые сни­жают способность к учению и запоминанию

Развитие лимбической системы позволяет ребенку устанавливать социальные связи. В возрасте от 15 месяцев до 4 лет в гипоталамусе и миндалевидном теле генерируются примитивные эмоции: ярость, страх, агрессия. По мере развития нервных сетей образуются связи с кортикальными (корковыми) отделами височных долей, ответственными за мышление, появляются более сложные эмоции с социальным компонентом: злость, печаль, радость, огорчение. При дальнейшем развитии нервных сетей формируются связи с передними отделами мозга и развиваются такие тонкие чувства, как любовь, альтруизм, сопереживание, счастье.

По мере дальнейшего развития лимбической системы нервные сети соединяют сенсорные (зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, кинестетические) и моторные схемы с эмоциями и образуют память. Она конструируется из нервных путей, которые связываются в нервные схемы. Эти схемы постоянно модифицируются и дополняются в бесконечном числе комбинаций. Они могут быть модифицированы, реорганизованы или сокращены для большей эффективности. Схемы связаны с мозговыми центрами, где происходит обработка специализированной сенсорной информации. Например, затылочная область мозга отвечает за зрительную информацию, височная - за слуховую. Необходимо помнить, что 90% основных схем формируются за первые пять лет жизни ребенка, как и основной шаблон нервных сетей , который затем может достраиваться. Именно этот шаблон является материальной основой индивидуальности мышления, памяти, способностей, поведения . Схемы каждого человека специфичны, уникальны и не повторяют одна другую.

По мере формирования лимбической системы создаются предпосылки для развития воображения . Альберт Эйнштейн считал, что «воображение важнее, чем знание, так как знание говорит обо всем, что есть, а воображение - обо всем, что будет». Воображение развивается на базе синтеза моторно-сенсорных схем, эмоций и памяти (К. Ханнафорд).

КОРА ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА - НЕОКОРТЕКС

Если расправить складки неокортекса, он займет площадь в 2500 см 2 . Каждые 60 секунд он использует более 0,5 л крови и ежедневно сжигает 400 ккал. Неокортекс составляет только 25% общего объема головного мозга, однако содержит примерно 85% всех нейронов. Масса головного мозга составляет всего 2% от общего веса тела человека, однако для собственного кровоснабжения использует 20% всего кровотока.

Неокортекс состоит из серого вещества, немиелинизированных клеточных тел нейронов (миелинизация - процесс образования миелиновой оболочки, покрывающей быстродействующие проводящие пути центральной нервной системы. Миелиновые оболочки повышают точность и скорость передачи импульсов в нервной системе).

Тела нейронов обладают неограниченными возможностями формирования новых дендритов (ветвящийся отросток, воспринимающий сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или непосредственно от внешних раздражителей; проводит нервные импульсы к телу нейрона) и реорганизации дендритных сетей под воздействием нового опыта, приобретаемого в течение жизни. Установлено, что нервные сети в неокортексе взрослого человека содержат более квадриллиона (миллиона миллиардов) связей и могут обрабатывать до 1000 битов новой информации в секунду. Это значит, что число сигналов, которое может одновременно передаваться через синапсы (соединения) мозга, превышает число атомов в известной области Вселенной.

Учение о структурных особенностях строения коры называется архитектоникой .

Клетки коры больших полушарий менее специализированы, чем нейроны других отделов мозга; тем не менее определенные их группы анатомически и физиологически тесно связаны с теми или иными специализированными отделами мозга . Микроскопическое строение коры головного мозга неодинаково в разных ее отделах. Эти морфологические различия коры позволили выделить отдельные корковые цитоархитектонические поля. Имеется несколько вариантов классификаций корковых полей. Большинство исследователей выделяет 50 цитоархитектонических полей (например, по Бродману).

НЕ СМЕШИВАТЬ ПОНЯТИЕ ЦИТОАРХИТЕКТОНИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ С ПОЛЯМИ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА (ПЕРВИЧНЫМИ, ВТОРИЧНЫМИ И ТРЕТИЧНЫМИ ПОЛЯМИ).

Микроскопическое строение коры довольно сложное. Кора состоит из ряда слоев клеток и их волокон.

Основной тип строения коры шестислойный, однако он не везде однороден. Существуют участки коры, где один из слоев выражен весьма значительно, а другой - слабо. В других областях коры намечается подразделение некоторых слоев на подслои и т.д.

Установлено, что области коры, связанные с определенной функцией, имеют сходное строение. Участки коры, которые близки у животных и человека по своему функциональному значению, имеют определенное сходство в строении. Те участки мозга, которые выполняют чисто человеческие функции (речь), имеются только в коре человека, а у животных, даже у обезьян, отсутствуют.

Морфологическая и функциональная неоднородность коры головного мозга позволила выделить центры зрения, слуха, осязания и т.д., которые имеют свою определенную локализацию. Однако неверно говорить о корковом центре как о строго ограниченной группе нейронов. Необходимо помнить, что специализация участков коры формируется в процессе жизнедеятельности. В раннем детском возрасте функциональные зоны коры перекрывают друг друга, поэтому их границы расплывчаты и нечетки. Только в процессе обучения, накопления собственного опыта в практической деятельности происходит постепенная концентрация функциональных зон в отделенные друг от друга центры .

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ И ВЕРТИКАЛЬНЫЕ СВЯЗИ МОЗГА

Белое вещество больших полушарий состоит из нервных проводников. В соответствии с анатомическими и функциональными особенностями волокна белого вещества делят на ассоциативные, комиссуральные и проекционные. Ассоциативные волокна объединяют различные участки коры внутри одного полушария. Эти волокна бывают короткие и длинные. Короткие волокна обычно имеют дугообразную форму и соединяют соседние извилины. Длинные волокна соединяют отдаленные участки коры.

Комиссуральными принято называть те волокна, которые соединяют топографически идентичные участки правого и левого полушарий. Комиссуральные волокна образуют три спайки: переднюю белую спайку, спайку свода, мозолистое тело. Передняя белая спайка соединяет обонятельные области правого и левого полушарий. Спайка свода соединяет между собой гиппокамповые извилины правого и левого полушарий. Основная же масса комиссуральных волокон проходит черезмозолистое тело , соединяя между собой симметричные участки обоих полушарий головного мозга.

Проекционными принято называть те волокна, которые связывают полушария головного мозга с нижележащими отделами мозга - стволом и спинным мозгом. В составе проекционных волокон проходят проводящие пути, несущие афферентную (чувствительную) и эфферентную (двигательную) информацию.

Проводящие пути мозга

В белом веществе ствола головного мозга и спинном мозге располагаются проводники восходящего и нисходящего направлений. Нисходящие пути проводят к рефлекторным аппаратам спинного мозга двигательные импульсы из коры головного мозга (пирамидный путь), а также импульсы, способствующие осуществлению двигательного акта (экстрапирамидные пути) из различных отделов подкорковых образований и ствола головного мозга.

Нисходящие двигательные проводники заканчиваются на периферических мотонейронах спинного мозга посегментно. Вышележащие отделы центральной нервной системы оказывают существенное влияние на рефлекторную деятельность спинного мозга. Они затормаживают рефлекторные механизмы собственного аппарата спинного мозга. Так, при патологическом выключении пирамидных путей собственные рефлекторные механизмы спинного мозга растормаживаются. При этом усиливаются рефлексы спинного мозга и тонус мышц.

Кроме того, выявляются защитные рефлексы и такие, которые в норме наблюдаются только у новорожденных и детей первых месяцев жизни.

Восходящие пути передают из спинного мозга чувствительные импульсы с периферии (с кожи, слизистых оболочек, мышц, суставов и т.д.) к вышележащим отделам головного мозга. В конце концов эти импульсы достигают коры головного мозга. С периферии импульсы приходят в кору головного мозга двумя путями: по так называемым специфическим системам проводников (через восходящий проводник и зрительный бугор ) и по неспецифической системе - через ретикулярную формацию (сетевидное образование) ствола головного мозга. Все чувствительные проводники отдают коллатерали ретикулярной формации. Ретикулярная формация активирует кору головного мозга , распространяя импульсы по разным отделам коры. Ее влияние на кору оказывается диффузным, тогда как специфические проводники посылают импульсы лишь в определенные проекционные зоны.

Кроме того, ретикулярная формация участвует в регуляции разнообразных вегетативно-висцеральных и сенсомоторных функций организма. Таким образом, вышележащие отделы мозга находятся под влиянием спинного мозга.

Психические процессы осуществляются сложными системами - совместно работающими зонами коры и нижележащими нервными структурами . Эти низшие структуры участвуют в работе коры, регулируя и обеспечивая ее тонус. Данные, полученные в современных анатомических и физиологических исследованиях, позволяют сформулировать принцип вертикального строения функциональных систем мозга : каждая форма поведения обеспечивается разными уровнями нервной системы, связанными друг с другом как горизонтальными (транскортикальными – комиссуральными и ассоциативными) связями, так и вертикальными (сверху-вниз и снизу-вверх - проекционными). Все это превращает мозг в саморегулирующуюся систему .

ассоциативные волокна; комиссуральные волокна; проекционные волокна

Мозжечок, или «малый мозг», от лат. Cerebellum– это отдел головного мозга, который отвечает за координацию наших движений, он поддерживает равновесие тела и регулирует мышечный тонус.

Когда человек только – только родился, его мозжечок имеет массу всего 20 г. (около 5% от массы тела). Но за первые 5 месяцев жизни его масса вырастает в 3 раза, к 9 месяцам – уже в 4.

Дело в том, что именно в это время человек учится дифференцировать и координировать движения. Потом мозжечок растет уже медленнее. В 15 лет у человека мозжечок перестает расти.

Мозжечок расположен сзади продолговатого мозга, в черепной ямке под затылочными долями полушарий мозга. Серое вещество, или кора, расположено на поверхности мозжечка, а белое вещество – внутри.

Серое вещество мозжечка состоит из клеток, которые располагаются в три слоя. Наружный слой «сделан» из корзинчатых и звездчатых клеток, средний – из крупных ганглиозных клеток, а внутренний, зернистый слой состоит собственно из зернистых клеток с небольшим числом звездчатых, клеток большего размера.

Кроме того, толща мозжечка содержит парные ядра серого вещества. Область червя содержит ядро шатра, а полушария (снаружи от ядра червя) содержат вставочное ядро, которое, в свою очередь, состоит из шаровидного и пробковидного ядер.

Центральная часть полушарий содержит зубчатое ядро, которое помогает поддерживать функцию равновесия.

Если какое-либо ядро будет поражено, это приведет к тому, что двигательная функция организма будет тем или иным образом нарушена. Например, если разрушится ядро шатра, то нарушится равновесие тела. Нарушение работы червя, а также пробковидного и шаровидного ядра приведет к тому, что работа мышцы шеи и туловища будут неправильно работать.

Если же у человека нарушена работа мускулатуры конечностей, это обозначает, что повреждены полушария и зубчатое ядро.

Белое вещество мозжечка содержит различные нервные волокна. Одни волокна связывают между собой дольки и извилины, другие соединяют мозжечок и другие отделы головного мозга, третьи идут от коры к внутренним ядрам.

Волокна, которые соединяют мозжечок с отелами головного мозга, имеют три типа пар ножек – верхние, средние и нижние. Нижние ножки содержат волокна, которые тянутся от олив и продолговатого мозга и доходят до коры червя и полушарий. Средние ножки имеют волокна, направляющиеся к мосту.

И наконец, волокна верхних ножек направлены к крыше среднего мозга. Они направляются в обоих направлениях, соединяют между собой мозжечок с и красным ядром, кроме того со спинным мозгом.

Мозжечок, функции

Функции мозжечка разнообразны и крайне важны для нормальной жизнедеятельности человека. В первую очередь, его функция – это координация наших движений.

Если мозжечок или какая-то его часть будет нарушена, это приведет к нарушениям двигательной активности самого разнообразного характера, также будет нарушен мышечный тонус, что будет сопровождаться различными вегетативными расстройствами.

Если у человека имеется мозжечковая недостаточность, это проявится в мышечной атонии и тем, что человек будет неспособен удерживать свое собственное тело в пространстве.

Например , если сместится висящая конечность, то она уже не вернется в исходное положение, а будет раскачиваться туда – сюда. Если человек захочет сделать какое-либо целенаправленное движение, то сделает это порывисто и промахнется мимо своей цели.

Мозжечковая недостаточность сопровождается проявлением нескольких характерных черт.

Во-первых, тремором (от лат. tremor - дрожание) – это колебания различной амплитуды, которые наблюдаются синхронно, причем в разных частях тела.

И, во-вторых, атаксией (от греч. ataxia - беспорядок), или нарушениями направлений скорости движений человека. Атаксия приводит к тому, что человек утрачивает стабильность двигательных реакций и плавность движений.

Почему же поражения и нарушения работы мозжечка приводят к нарушениям координации движений?

Дело в том, что мозжечок теснейшим образом связан со стволом головного мозга, кроме того, он связан с сенсомоторной областью коры больших полушарий мозга и таламусом.

Информация, которую получает мозжечок, приходит к нему от различных компонентов двигательного аппарата. Мозжечок обрабатывает ее и передает дальше корригирующие влияния – к спинальным моторным центрам и нейронам ствола головного мозга.

Помимо этого, мозжечок наделён еще одной функцией, а именно, он играет очень важную роль в регулировании вегетативных функций организма человека. Происходит это потому, что мозжечок имеет большое количество синоптических контактов с ретикулярной формацией.

Кстати, за мышечную память отвечает опять же мозжечок.

Мозжечок расположен в задней черепной ямке над продолговатым мозгом и мостом. Над мозжечком находятся затылочные доли большого мозга (см. ); между ними и мозжечком натянута (или намет) мозжечка - отросток твердой мозговой оболочки.

Анатомия и физиология . В мозжечке различают верхнюю и нижнюю поверхности, передний и задний края. Мозжечок состоит из среднего отдела, или червя, и двух полушарий, каждое из которых разделяется бороздами на три доли (рис.). Каждой доле полушария соответствует определенный участок червя.

Мозжечок (строение): а - верхняя, или задняя, поверхность; б - нижняя, или передняя, поверхность; в - сагиттальный разрез через червь. 1 - передняя вырезка; 2 - правое полушарие; 3 - задняя вырезка; 4 - левое полушарие; 5 - средние ножки мозжечка: 6 - клочок; 7 - миндалина; 8 - червь мозжечка; 9 - пластинка четверохолмия; 10 - передний мозговой парус; 11 - белое вещество; 12 - кора мозжечка; 13 - продолговатый мозг; 14 - мост.

В мозжечке различают заложенное внутри белое вещество и покрывающее его тонким слоем серое корковое вещество. Белое вещество полушарий мозжечка соединяется медиально с белым веществом червя. Картина расположения белого вещества, видимая на сагиттальном разрезе червя, вследствие своего сходства с картиной разветвления дерева называется древом жизни. В белом веществе имеются еще скопления серого вещества - ядра мозжечка, из которых более важными являются зубчатые ядра крыши и ядра шатра.

Белое вещество полушарий мозжечка соединяется с соседними частями головного мозга посредством волокнистых пучков. Эти пучки образуют различной толщины тяжи, называемые ножками мозжечка, и соединяют мозжечок с мостом, со средним и продолговатым мозгом.

Средние ножки выходят из мозжечка латерально и, постепенно сближаясь, направляются вперед, переходя в мост.

Верхние, или передние, ножки расположены медиально от средних, направляются вперед и в виде уплощенных круглых тяжей (также постепенно сходящихся) исчезают под четверохолмием, в области красных ядер. Между ними помещается передний мозговой парус.

Нижние ножки идут назад и вниз к продолговатому мозгу.

Главной функцией мозжечка является регуляция согласованной (координированной) деятельности скелетных мышц.

Вместе с корой головного мозга мозжечок участвует в координации так называемых произвольных движений. Осуществляется это благодаря связям мозжечка с , заложенными в скелетных мышцах, суставах и сухожилиях.

Вместе с вестибулярным аппаратом полукружных каналов внутреннего уха (см.), сигнализирующим в центральную нервную систему о положении головы и тела в пространстве, мозжечок участвует в регуляции равновесия тела (см.) при ходьбе и активных движениях.

Регуляция мозжечком координации движений скелетных мышц осуществляется через специальные системы проводящих волокон, идущих от мозжечку к передним рогам , где берут начало периферические двигательные нервы скелетных мышц.

Патология . При поражении мозжечка развиваются главным образом расстройства согласованной деятельности скелетных мышц, а именно: нарушения координации произвольных движений и нарушения равновесия тела. Первая группа мозжечковых расстройств движений проявляется в нарушениях плавных движений конечностей (главным образом рук) и, в частности, в появлении (см.) в конце целенаправленного движения; в (так называемая скандированная , в которой появляется не смысловая, а ритмическая расстановка ударений в словах); в замедленности произвольных движений и речи; в изменении почерка. Мозжечковые нарушения равновесия проявляются главным образом в головокружениях и изменении походки (см. Атаксия), которая приобретает характер походки пьяного человека, причем больной пошатывается в сторону очага поражения. Все эти расстройства иногда сопровождаются нистагмом (подергивание глазных яблок при их отведении).

Частым симптомом поражения мозжечка является расстройство согласованной деятельности мышц, принадлежащих к разным мышечным группам, при их участии в одном моторном акте.

Такая асинергия мышц ног и торса проявляется, например, при попытке больного без помощи рук принять сидячее положение из лежачего.

Среди опухолей мозжечка чаще всего встречаются инфильтративно растущие доброкачественные новообразования, астроцитомы, ангиоретикулемы.

Из злокачественных опухолей мозжечка первое место принадлежит медуллобластомам, саркомам. Опухоли мозжечка подлежат хирургическому лечению. При открытой и могут быть механические повреждения ткани мозжечка. сдавление его крупной очаговой гематомой, располагающейся в задней черепной ямке. При этом показано хирургическое вмешательство с удалением гематомы.

В ряде случаев после перенесенного менингита, после рассасывания кровоизлияния травматического происхождения развивается атрофия мозжечка.

Хирургическое лечение заболеваний мозжечка. Операции на мозжечке производят при его опухолях, абсцессах, кистах, кровоизлияниях, травматических повреждениях. Положение больного на