Анатомия и физиология конечного мозга

В сос­тав конечного мозга входят большие полушария и рас­положенные внутри них так называемые подкорковые, или базальные, узлы — ганглии.

Подкорковые ганглии. К подкорковым, или базальным, ганглиям, расположенным внутри больших полушарий между лобными долями и промежуточным мозгом, отно­сят два парных нейронных образования: бледный шар (паллидум) и полосатое тело, состоящее из двух ядер — хвостатого и скорлупы.

Функции подкорковых ганглиев в настоящее время плохо изучены. Установлено, что они принимают участие в регуляции сложных половых и поведенческих реакций, имеют важное значение в организации оптимальной дви­гательной деятельности. Поражение базальных ганглиев у человека приводит к нарушению движений.

Большие полушария головного мозга. Парные обра­зования мозга, большие полушария — основная часть ко­нечного мозга. У человека они достигают наибольшего развития и составляют почти 80 % от общей массы мозга.

Большие полушария осуществляют регуляцию высших нервных функций, лежащих в основе всех психических процессов человека, в то время как стволовая часть мозга ответственна за низшие функции нервной системы, связан­ные с регуляцией деятельности внутренних органов.

Высшие функции нервной системы обеспечиваются дея­тельностью особого отдела больших полушарий — коры головного мозга (КГМ), несущей главную ответственность за формирование условно-рефлекторных реакций. Вместе с тем у человека роль КГМ в регуляции внутренних орга­нов выражена значительно больше, чем у животных. При­чем чем ниже стоят животные на исторической лестнице развития, тем меньшее значение имеет КГМ. Это явление возрастания в процессе филогенеза роли КГМ в регуляции абсолютно всех функций в организме называют кортиколизацией функций.

 

5. Морфофункциональная организация ко­ры головного мозга

Общая площадь коры голов­ного мозга около 1700—2000 см 2. В состав КГМ входит от 12 до 18 млрд. нейронов, образующих шесть слоев клеток, которые вместе с волокнами образуют поверхностный слой толщиной около 3 мм. Поверхность больших полушарий изрезана бороздами, между которыми находятся изви­лины.

Проблемный вопрос: Почему кора головного мозга не гладкая, а покрыта глубокими бороздами? Ответ: В извилинах скрыто 2/3 площади коры, которая в разостланном состоянии заняла бы площадь приблизительно 3400 квадратных сантиметра. Если бы кора была гладкой, по размеру мозг был бы таким же, как баскетбольный мяч, а не как два кулака, которые держат вместе.

В каждом полушарии, правом и левом, выделяют четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височ­ную,— тесно связанные между собой мозолистым телом.

Морфологическое изучение клеточного состава коры показало ее нейронную неоднородность в различных уча­стках, что связано и с различным функциональным на­значением этих зон.

Например, в КГМ обнару­жены двигательные (моторные) зоны, от которых двига­тельные импульсы идут к различным мышцам нашего тела; чувствительные (сенсорные) зоны, которые принимают нервные импульсы от всех периферических рецепторных образований. Различают зрительные, слуховые, обоня­тельные, вкусовые, висцеральные и соматические (кожной и мышечной чувствительности) сенсорные зоны.

Иначе говоря, в КГМ существует определенная спе­циализация различных корковых зон, обеспечивающих контроль за осуществлением той или иной функции ор­ганизма, т. е. имеется определенная локализация функций.

Интересным фактом является многослойность КГМ, причем ее нижние слои в области двигательных и сенсор­ных зон связаны с периферическими органами. Над этими зонами, названными первичными или проекционными, над­страиваются вторичные, в которых преобладающее значение имеют верхние слои нейронов. Вторичные корковые зоны связаны с соседними корковыми участками и отдель­ными структурами ствола мозга и имеют важное значе­ние в объединении деятельности двигательных и сенсор­ных зон КГМ.

Наконец, над первичными и вторичными корковыми зонами надстраиваются третичные зоны, которые не имеют прямой связи с периферией. Здесь верхние слои нейронов достигают наибольшего преимущества. Третичные, или ассоциативные (от лат. аssociatio —соединение), зоны обусловливают наиболее сложную деятельность мозга, лежащую в основе высших психических познавательных процессов человека. Именно поэтому у человека ас­социативные зоны достигают наибольшего развития.

Таким образом, КГМ является высшим центром регу­ляции и управления всей деятельности организма, начи­ная от самых примитивных физиологических отправлений и кончая сложнейшими психическими процессами у чело­века

 

Относительность локализации функций в КГМ. Идея о локализации функций в определенных уча­стках КГМ была высказана австрийским анатомом Ф. И. Галлем в начале XIX в. Последующие исследования привели к созданию Галлем ложного учения — френоло­гии, согласно которому характер, способности и судьбу человека можно предсказать по конфигурации его черепа.

В противоположность учению Галля французский фи­зиолог П. Флуранс выдвинул учение о функциональной равнозначности КГМ. Как часто бывает в таких научных дискуссиях, оба ученых были относительно правы.

Последующие многочисленные эксперименты на жи­вотных и клинические данные показали, что выключение из работы даже обширных корковых участков не приводит к выпадению функций, которые контролируются этими зо­нами КГМ. Эти факты — свидетельство относительно­сти локализации функций в КГМ. Образно говоря, рабо­ту нейронов можно сравнить с «дружным коллективом», где все делается по принципу «все за одного», а «один», насколько хватает его возможностей, поддерживает остальных. Поэтому мозг и обладает высокой пластич­ностью или приспосабливаемостью к повреждениям. Функ­ции разрушенных клеток принимают на себя другие ней­роны, в связи с чем наблюдается их компенсация или вос­становление. Современные данные также свидетельствуют о том, что выполнение каждой функции связано с фор­мированием функциональных систем, включающих раз­личные нервные образования на всех «этажах» нервной системы.

Например, регуляция таких относительно простых фи­зиологических функций нашего тела, как дыхание, связана с деятельностью многих нервных структур. И. П. Павлов писал о дыхательном нервном центре так: если с самого начала думали, что это точка с булавочную головку в продолговатом мозгу, то теперь он чрезвычайно рас­ползся, поднялся в головной мозг и спустился в спинной, и сейчас его границы точно никто не укажет.

Еще более широко вовлекаются в совместную деятель­ность различные отделы головного мозга при протекании психических процессов человека, которые всегда связаны с отражением окружающего мира и активной деятель­ностью. Следовательно, высшие психические функции свя­заны с образованием сложных функциональных систем, состоящих из большого числа нервных структур, располо­женных в различных зонах КГМ и подкорковых структу­рах.

Электрическая активность КГМ. Выше мы уже отмечали, что запись биотоков КГМ осуществляется с помощью метода электроэнцефалографии, позволяющего зафиксировать на бумаге всю сложную картину электри­ческих колебаний, сопровождающих деятельность корко­вых нейронов. На получаемых диаграммах, называемых электроэнцефалограммами (ЭЭГ), можно выделить не­сколько наиболее типичных колебаний, различающихся, по частоте и амплитуде. Каждый ритм ЭЭГ соответствует тому или иному функциональному состоянию головного мозга.

 

Парная деятельность больших полуша­рий и особенности ее развития в онтоге­незе. Большие полушария состо­ят из двух морфологически почти идентичных половин: правого и левого полушария. Оба полушария тесно связа­ны с помощью специальных нервных волокон, образующих мозолистое тело. При этом нервные волокна, выходящие из какой-либо точки одного полушария, прое­цируются в симметричную точку другого полушария. Сле­довательно, в парной деятельности больших полушарий проявляется одно из фундаментальных и загадочных явле­ний живой природы — билатеральная симметрия.

Вопрос о парной деятельности больших полушарий в физиологии был впервые поднят в работах русских и со­ветских ученых В. М. Бехтерева, Н. Е. Введенского, Э. Ш. Айрапетьянца. И. П. Павлов в 1923 г. назвал эту проблему очередным вопросом физиологии больших полу­шарий. К сожалению, в настоящее время она далека от своего решения. Показано, что ведущее значение в дея­тельности мозга как целого имеет левое полушарие, назы­ваемое доминантным; в некоторых случаях встречается доминантность правого полушария.

Особенно велико значение доминантного полушария для осуществления высших интеллектуальных функций, сложных движений и речи (вербальные функции). В ча­стности, это подтверждается клинической практикой. Так, например, повреждение правого (недоминантного) полу­шария существенно не нарушает речь, письмо, логическое мышление. В то же время нарушается наглядное воспри­ятие мира, ориентация в окружающей среде, анализ сигна­лов от вегетативных органов и др. Особенно ярко асим­метричность проявляется в бинарных эффектах восприятия информации органами чувств: бинокулярном зрении, бинауральном слухе, бимануальном осязании (Б. Г. Ана­ньев),— о которых речь пойдет ниже. Вместе с тем суще­ствуют научные данные, свидетельствующие, что строгой доминантности нет и оба полушария имеют важное зна­чение в психической деятельности человека. Известный со­ветский нейрофизиолог и психолог А. Р. Лурия от­мечал, что мозговым субстратом высших психических функций, в том числе и речи, является совместная работа обоих полушарий, неравноценных, однако, по своему зна­чению. Таким образом, наряду с функциональной асиммет­ричностью в деятельности полушарий существует также функциональная симметрия.

Существуют предположения, что в процессе онтогенеза развитие парной деятельности полушарий идет от неустой­чивости симметрии к неустойчивой асимметрии и, наконец, к устойчивой функциональной асимметрии. По крайней мере, это подтверждается развитием так называемых би­мануальных действий человека, т. е. особенностей двига­тельной деятельности левой и правой рук. В частности, по­казано, что к праворукости дети переходят с 2—4 лет. В этом возрасте правши составляют 38 %, а к 4—6 го­дам— уже 75%. Иначе говоря, моторная асимметрия в значительной степени зависит от условий воспитания ребенка, но вместе с тем существует и наследственная предрасположенность.

По данным Б. Г. Ананьева, темпы созревания левого и правого полушария имеют половые особенности. Левое полушарие у девочек развивается быстрее, что сви­детельствует о более раннем созревании доминантного полушария. Данный факт косвенно подтверждается также более быстрым развитием у девочек речи и некоторых по­казателей психомоторики. Интересно, что у аномальных детей развитие левого полушария значительно задержи­вается и функциональная асимметрия выражена слабо.

 

Особенности развития КГМ у детей и подростков. Ак­тивное формирование полушарий начинается с 12-й недели эмбриогенеза и интенсивно продолжается в первые годы постнатального развития, особенно до 2 лет. Клеточное строение, форма и размещение борозд и извилин прибли­жается к взрослому мозгу к 7 годам. А в лобных отделах это различие сглаживается только к 12 годам. Существует прямая зависимость между морфофункциональным со­зреванием лобных долей больших полушарий и формиро­ванием высших психических функций у детей (А. Р. Лурия). Окончательное созревание больших полушарий и КГМ завершается к 20—22 годам.

В процессе постнатального развития происходит совершенствование морфологического строе­ния КГМ, а параллельно этому и совершенствование выс­шей нервной деятельности ребенка и его психических про­цессов. Например, поля двигательного центра речи дос­тигают функциональной полноценности только к 7 годам, к этому возрасту они увеличиваются на 64—73 % в сравне­нии с мозгом новорожденного. Корковые зоны, ответствен­ные за анализ звуковых речевых сигналов, также дости­гают относительной функциональной полноценности толь­ко к 7 годам. То же можно сказать о корковых зонах, ответственных за интеграцию слуховых и зрительных раз­дражителей, что имеет большое значение в формирова­нии речи, так как определенные слова всегда сочетаются с определенными предметами. Зрительные корковые зоны морфологически приближаются к таковым зонам мозга взрослого человека только у 7-летнего ребенка.

Рациональные условия обучения и воспитания ребенка на первых этапах постнатального развития могут в значи­тельной степени способствовать морфологическому со­зреванию корковых нейронов и их слоев.

В экспериментах на животных было показано, что выключение некоторых органов чувств (зрение, слух, так­тильная чувствительность) на первых этапах постнаталь­ного развития приводит к функциональному неразвитию нервных клеток в соответствующих сенсорных зонах КГМ. Интенсивное обучение животных с включением зритель­ных и звуковых раздражителей, напротив, приводило к ускоренному развитию мозга, увеличению числа межклеточных связей. Эти факты яркое доказательство той огромной роли, которую играет среда как фактор развития; они же указывают на необходимость как можно более раннего обучения и воспитания ребенка, конечно, с учетом его функциональных возможностей.

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: