Основным регулятором работы организма является головной мозг. В данной статье мы кратко расскажем о строении и функциях отделов головного мозга человека. С помощью данного материала можно быстро и легко восстановить в памяти пройденные темы за 8 класс, подготовить дополнительную информацию к уроку.
Общая характеристика
Головной мозг - это один из составляющих органов центральной нервной системы. Его исследованием медики занимаются до сих пор. Состоит он из 25 миллиардов нейронов, которые представлены в виде серого вещества.
Рис. 1. Отделы головного мозга.
Помимо этого данный орган нервной системы покрыт такими видами оболочки:
- мягкая;
- твёрдая;
- паутинная (в ней циркулирует спинномозговая жидкость - ликвор, которая служит своеобразным амортизатором и защищает от ударов).
Мозг мужчин и женщин отличается по своей массе. У представителей сильного пола его вес на 100 г больше. Однако умственное развитие никак не зависит от этого показателя.
Функции генератора и передачи импульсов выполняют нейроны. Внутри головного мозга есть желудочки (полости), от них в разные отделы человеческого тела отходят черепно-мозговые парные нервы. Всего в организме насчитывается 12 таких пар.
Строение
Главный орган нервной системы состоит из трёх частей:
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
- два полушария;
- ствол;
- мозжечок.
Так же он имеет пять отделов:
- конечный, составляющий 80 % массы;
- промежуточный;
- задний;
- средний;
- продолговатый.
Каждый отдел состоит из определённого набора клеток (белое и серое вещество).
Белое вещество представлено в виде нервных волокон, которые могут быть трёх видов:
- ассоциационные - связывают корковые участки в одном полушарии;
- комиссуральные - соединяют два полушария;
- проекционные - связывают кору с нижерасположенными образованиями.
Серое вещество состоит из ядер нейронов, в их функции входит передача информации.
Рис. 2. Доли коры больших полушарий.
Следующая таблица поможет подробнее разобраться со строением и функциями головного мозга:
Таблица «Строение и функции головного мозга»
|
Отдел |
Строение |
Функции |
|
Конечный |
Расположен от затылочной до лобной кости. Состоит из двух полушарий, которые имеют множество борозд и извилин. Сверху они покрыты корой, состоящей из долей. |
Правое полушарие отвечает за левую сторону тела, а левое - за правую сторону. Височная доля коры головного мозга регулирует слух и обоняние, затылочная - зрение, теменная - вкус и осязание; лобная - речь, мышление, движение. |
|
Промежуточный |
Состоит из гипоталамуса и таламуса. |
Таламус является посредником в передаче раздражителя к полушариям и помогает адекватно приспособиться к изменениям в окружающей среде. Гипоталамус регулирует работу обменных процессов и эндокринных желёз. Руководит работой сердечнососудистой и пищеварительной системы. Регулирует сон и бодрствование, управляет пищевыми и питьевыми потребностями. |
|
Состоит из мозжечка и моста, который представлен в виде белого толстого валика, расположенного над продолговатым отделом. Мозжечок расположен позади моста, имеет два полушария, нижнюю и верхнюю поверхности и червя. |
Данный отдел обеспечивает проводниковую функцию при передаче импульсов. Мозжечок управляет координацией движений. |
|
|
Расположен от переднего края моста до зрительных трактов. |
Отвечает за скрытое зрение, а также работу ориентировочного рефлекса, который обеспечивает поворот тела в направлении услышанного резкого шума. |
|
|
Продолговатый |
Представлен в виде продолжения спинного мозга. |
Управляет координацией движений, равновесием, регулирует обменные процессы, дыхание, кровообращение. Руководит процессом кашля и чихания. |
Рис. 3. Функции отделов головного мозга.
Стволовая часть головного мозга состоит из продолговатого, среднего, промежуточного мозга и моста. Ствол - связующее звено между спинным и головным отделом центральной нервной системы. В его функции входит контролировать членораздельную речь, сердцебиение и дыхание.
Что мы узнали?
Головной мозг - это сложный механизм, который руководит работой всех внутренних систем организма. Состоит он из пяти отделов, каждый из которых выполняет определённые функции. Без работы данного отдела центральной нервной системы сложно представить жизнедеятельность всего организма.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 853.
Находится в мозговом отделе черепа, который защищает его от механических повреждений. Снаружи он покрыт мозговыми оболочками с многочисленными кровеносными сосудами. Масса у взрослого человека достигает 1100–1600 г. Головной мозг можно разделить на три отдела: задний, средний и передний.
К заднему относятся продолговатый мозг , мост и мозжечок, а к переднему – промежуточный мозг и большие полушария. Все отделы, включая большие полушария, образуют ствол мозга. Внутри больших полушарий и в стволе мозга имеются полости, заполненные жидкостью. Головной мозг состоит из белого вещества и виде проводников, соединяющих части мозга между собой, и серого вещества, расположенного внутри мозга в виде ядер и покрывающего поверхность полушарий и мозжечка в виде коры.
Функции отделов головного мозга :
Продолговатый – является продолжением спинного мозга, содержит ядра, управляющие вегетативными функциями организма (дыхание, работа сердца, пищеварение). В его ядрах расположены центры пищеварительных рефлексов (слюноотделения, глотания, отделения желудочного или поджелудочного сока), защитных рефлексов (кашель, рвота, чихание), центры дыхания и сердечной деятельности, сосудодвигательный центр.
Мост – продолжение продолговатого мозга, через него проходят нервные пучки, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. В его веществе лежат ядра черепно-мозговых нервов (тройничного, лицевого, слухового).
Мозжечок находится в затылочной части позади продолговатого мозга и моста, отвечает за координацию движений, поддерживание позы, равновесия тела.
Средний мозг соединяет передний и задний мозг, содержит ядра ориентировочных рефлексов на зрительные и слуховые раздражители, управляет тонусом мышц. В нем пролегают проводящие пути между другими отделами мозга. В нем находятся центры зрительных и слуховых рефлексов (осуществляет повороты головы и глаз при фиксации зрения на тот или иной объект, а также при определении направления звука). В нем находятся центры, управляющие простыми однообразными движениями (например, наклоны головы и туловища).
Промежуточный мозг расположен впереди среднего, получает импульсы от всех рецепторов, участвует в возникновении ощущений. Его части согласуют работу внутренних органов и регулируют вегетативные функции: обмен веществ, температуру тела, кровяное давление, дыхание, гомеостаз. Через него проходят все чувствительные пути к большим полушариям мозга. Промежуточный мозг состоит из таламуса и . Таламус выполняет роль преобразователя сигналов, идущих от сенсорных нейронов. Здесь сигналы обрабатываются и передаются в соответствующие отделы коры больших полушарий. Гипоталамус это главный координирующий центр вегетативной нервной системы, в нем находятся центры голода, жажды, сна, агрессии. Гипоталамусом регулируется кровяное давление, частота и ритм сердечных сокращений, ритм дыхания и деятельность других внутренних органов.
Большие полушария – наиболее развитый и крупный отдел головного мозга. Покрыты корой, центральная часть состоит из белого вещества и подкорковых ядер, состоящих из серого вещества – нейронов. Складки коры увеличивают поверхность. Здесь находятся центры речи, памяти, мышления, слуха, зрения, кожно-мышечной чувствительности, вкуса и обоняния, движения. Деятельность каждого органа находится под контролем коры. Число нейронов в коре головного мозга может достигать 10 млрд. Левое и правое полушария соединены между собой мозолистым телом, представляющим собой широкий плотный участок белого вещества. Кора больших полушарий имеет значительную площадь из-за большого числа извилин (складок).
Каждое полушарие делят на четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную.
Клетки коры выполняют различные функции и поэтому в коре можно выделить три типа зон:
Сенсорные зоны (получают импульсы от рецепторов).
Ассоциативные зоны (перерабатывают и хранят получаемую информацию, а также вырабатывают ответ с учетом прошлого опыта).
Двигательные зоны (посылают сигналы органам).
Взаимосвязанная работа всех зон позволяет человеку осуществлять все виды деятельности, от их работы зависят такие процессы, как обучение и память, ими определяются свойства личности.
ГОЛОВНОЙ МОЗГ ЧЕЛОВЕКА
орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга, и если он не функционирует, человек переходит в вегетативное состояние: утрачивается способность к каким-либо действиям, ощущениям или реакциям на внешние воздействия. Данная статья посвящена мозгу человека, более сложному и высокоорганизованному, чем мозг животных. Однако существует значительное сходство в устройстве мозга человека и других млекопитающих, как, впрочем, и большинства видов позвоночных. Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга. Она связана с различными частями тела периферическими нервами - двигательными и чувствительными.
См. также
НЕРВНАЯ СИСТЕМА . Головной мозг - симметричная структура, как и большинство других частей тела. При рождении его вес составляет примерно 0,3 кг, тогда как у взрослого он - ок. 1,5 кг. При внешнем осмотре мозга внимание прежде всего привлекают два больших полушария, скрывающие под собой более глубинные образования. Поверхность полушарий покрыта бороздами и извилинами, увеличивающими поверхность коры (наружного слоя мозга). Сзади помещается мозжечок, поверхность которого более тонко изрезана. Ниже больших полушарий расположен ствол мозга, переходящий в спинной мозг. От ствола и спинного мозга отходят нервы, по которым к мозгу стекается информация от внутренних и наружных рецепторов, а в обратном направлении идут сигналы к мышцам и железам. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Внутри мозга различают серое вещество, состоящее преимущественно из тел нервных клеток и образующее кору, и белое вещество - нервные волокна, которые формируют проводящие пути (тракты), связывающие между собой различные отделы мозга, а также образуют нервы, выходящие за пределы ЦНС и идущие к различным органам. Головной и спинной мозг защищены костными футлярами - черепом и позвоночником. Между веществом мозга и костными стенками располагаются три оболочки: наружная - твердая мозговая оболочка, внутренняя - мягкая, а между ними - тонкая паутинная оболочка.
Пространство между оболочками заполнено спинномозговой (цереброспинальной) жидкостью, которая по составу сходна с плазмой крови, вырабатывается во внутримозговых полостях (желудочках мозга) и циркулирует в головном и спинном мозгу, снабжая его питательными веществами и другими необходимыми для жизнедеятельности факторами. Кровоснабжение головного мозга обеспечивают в первую очередь сонные артерии; у основания мозга они разделяются на крупные ветви, идущие к различным его отделам. Хотя вес мозга составляет всего 2,5% веса тела, к нему постоянно, днем и ночью, поступает 20% циркулирующей в организме крови и соответственно кислорода. Энергетические запасы самого мозга крайне невелики, так что он чрезвычайно зависим от снабжения кислородом. Существуют защитные механизмы, способные поддержать мозговой кровоток в случае кровотечения или травмы. Особенностью мозгового кровообращения является также наличие т.н. гематоэнцефалического барьера. Он состоит из нескольких мембран, ограничивающих проницаемость сосудистых стенок и поступление многих соединений из крови в вещество мозга; таким образом, этот барьер выполняет защитные функции. Через него не проникают, например, многие лекарственные вещества.
КЛЕТКИ МОЗГА
Клетки ЦНС называются нейронами; их функция - обработка информации. В мозгу человека от 5 до 20 млрд. нейронов. В состав мозга входят также глиальные клетки, их примерно в 10 раз больше, чем нейронов. Глия заполняет пространство между нейронами, образуя несущий каркас нервной ткани, а также выполняет метаболические и другие функции.
Нейрон, как и все другие клетки, окружен полупроницаемой (плазматической) мембраной. От тела клетки отходят два типа отростков - дендриты и аксоны. У большинства нейронов много ветвящихся дендритов, но лишь один аксон. Дендриты обычно очень короткие, тогда как длина аксона колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров. Тело нейрона содержит ядро и другие органеллы, такие же, как и в других клетках тела (см. также КЛЕТКА).
Нервные импульсы.
Передача информации в мозгу, как и нервной системе в целом, осуществляется посредством нервных импульсов. Они распространяются в направлении от тела клетки к концевому отделу аксона, который может ветвиться, образуя множество окончаний, контактирующих с другими нейронами через узкую щель - синапс; передача импульсов через синапс опосредована химическими веществами - нейромедиаторами. Нервный импульс обычно зарождается в дендритах - тонких ветвящихся отростках нейрона, специализирующихся на получении информации от других нейронов и передаче ее телу нейрона. На дендритах и, в меньшем числе, на теле клетки имеются тысячи синапсов; именно через синапсы аксон, несущий информацию от тела нейрона, передает ее дендритам других нейронов. В окончании аксона, которое образует пресинаптическую часть синапса, содержатся маленькие пузырьки с нейромедиатором. Когда импульс достигает пресинаптической мембраны, нейромедиатор из пузырька высвобождается в синаптическую щель. Окончание аксона содержит только один тип нейромедиатора, часто в сочетании с одним или несколькими типами нейромодуляторов (см. ниже Нейрохимия мозга). Нейромедиатор, выделившийся из пресинаптической мембраны аксона, связывается с рецепторами на дендритах постсинаптического нейрона. Мозг использует разнообразные нейромедиаторы, каждый из которых связывается со своим особым рецептором. С рецепторами на дендритах соединены каналы в полупроницаемой постсинаптической мембране, которые контролируют движение ионов через мембрану. В покое нейрон обладает электрическим потенциалом в 70 милливольт (потенциал покоя), при этом внутренняя сторона мембраны заряжена отрицательно по отношению к наружной. Хотя существуют различные медиаторы, все они оказывают на постсинаптический нейрон либо возбуждающее, либо тормозное действие. Возбуждающее влияние реализуется через усиление потока определенных ионов, главным образом натрия и калия, через мембрану. В результате отрицательный заряд внутренней поверхности уменьшается - происходит деполяризация. Тормозное влияние осуществляется в основном через изменение потока калия и хлоридов, в результате отрицательный заряд внутренней поверхности становится больше, чем в покое, и происходит гиперполяризация. Функция нейрона состоит в интеграции всех воздействий, воспринимаемых через синапсы на его теле и дендритах. Поскольку эти влияния могут быть возбуждающими или тормозными и не совпадать по времени, нейрон должен исчислять общий эффект синаптической активности как функцию времени. Если возбуждающее действие преобладает над тормозным и деполяризация мембраны превышает пороговую величину, происходит активация определенной части мембраны нейрона - в области основания его аксона (аксонного бугорка). Здесь в результате открытия каналов для ионов натрия и калия возникает потенциал действия (нервный импульс). Этот потенциал распространяется далее по аксону к его окончанию со скоростью от 0,1 м/с до 100 м/с (чем толще аксон, тем выше скорость проведения). Когда потенциал действия достигает окончания аксона, активируется еще один тип ионных каналов, зависящий от разности потенциалов, - кальциевые каналы. По ним кальций входит внутрь аксона, что приводит к мобилизации пузырьков с нейромедиатором, которые приближаются к пресинаптической мембране, сливаются с ней и высвобождают нейромедиатор в синапс.
Миелин и глиальные клетки.
Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой, которая образована многократно закрученной мембраной глиальных клеток. Миелин состоит преимущественно из липидов, что и придает характерный вид белому веществу головного и спинного мозга. Благодаря миелиновой оболочке скорость проведения потенциала действия по аксону увеличивается, так как ионы могут перемещаться через мембрану аксона лишь в местах, не покрытых миелином, - т.н. перехватах Ранвье. Между перехватами импульсы проводятся по миелиновой оболочке как по электрическому кабелю. Поскольку открытие канала и прохождение по нему ионов занимает какое-то время, устранение постоянного открывания каналов и ограничение их сферы действия небольшими зонами мембраны, не покрытыми миелином, ускоряет проведение импульсов по аксону примерно в 10 раз. Только часть глиальных клеток участвует в формировании миелиновой оболочки нервов (шванновские клетки) или нервных трактов (олигодендроциты). Гораздо более многочисленные глиальные клетки (астроциты, микроглиоциты) выполняют иные функции: образуют несущий каркас нервной ткани, обеспечивают ее метаболические потребности и восстановление после травм и инфекций.
КАК РАБОТАЕТ МОЗГ
Рассмотрим простой пример. Что происходит, когда мы берем в руку карандаш, лежащий на столе? Свет, отраженный от карандаша, фокусируется в глазу хрусталиком и направляется на сетчатку, где возникает изображение карандаша; оно воспринимается соответствующими клетками, от которых сигнал идет в основные чувствительные передающие ядра головного мозга, расположенные в таламусе (зрительном бугре), преимущественно в той его части, которую называют латеральным коленчатым телом. Там активируются многочисленные нейроны, которые реагируют на распределение света и темноты. Аксоны нейронов латерального коленчатого тела идут к первичной зрительной коре, расположенной в затылочной доле больших полушарий. Импульсы, пришедшие из таламуса в эту часть коры, преобразуются в ней в сложную последовательность разрядов корковых нейронов, одни из которых реагируют на границу между карандашом и столом, другие - на углы в изображении карандаша и т.д. Из первичной зрительной коры информация по аксонам поступает в ассоциативную зрительную кору, где происходит распознавание образов, в данном случае карандаша. Распознавание в этой части коры основано на предварительно накопленных знаниях о внешних очертаниях предметов. Планирование движения (т.е. взятия карандаша) происходит, вероятно, в коре лобных долей больших полушарий. В этой же области коры расположены двигательные нейроны, которые отдают команды мышцам руки и пальцев. Приближение руки к карандашу контролируется зрительной системой и интерорецепторами, воспринимающими положение мышц и суставов, информация от которых поступает в ЦНС. Когда мы берем карандаш в руку, рецепторы в кончиках пальцев, воспринимающие давление, сообщают, хорошо ли пальцы обхватили карандаш и каким должно быть усилие, чтобы его удержать. Если мы захотим написать карандашом свое имя, потребуется активация другой хранящейся в мозге информации, обеспечивающей это более сложное движение, а зрительный контроль будет способствовать повышению его точности. На приведенном примере видно, что выполнение довольно простого действия вовлекает обширные области мозга, простирающиеся от коры до подкорковых отделов. При более сложных формах поведения, связанных с речью или мышлением, активируются другие нейронные цепи, охватывающие еще более обширные области мозга.
ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Головной мозг можно условно разделить на три основные части: передний мозг, ствол мозга и мозжечок. В переднем мозгу выделяют большие полушария, таламус, гипоталамус и гипофиз (одну из важнейших нейроэндокринных желез). Ствол мозга состоит из продолговатого мозга, моста (варолиева моста) и среднего мозга. Большие полушария - самая большая часть мозга, составляющая у взрослых примерно 70% его веса. В норме полушария симметричны. Они соединены между собой массивным пучком аксонов (мозолистым телом), обеспечивающим обмен информацией.
Каждое полушарие состоит из четырех долей: лобной, теменной, височной и затылочной. В коре лобных долей содержатся центры, регулирующие двигательную активность, а также, вероятно, центры планирования и предвидения. В коре теменных долей, расположенных позади лобных, находятся зоны телесных ощущений, в том числе осязания и суставно-мышечного чувства. Сбоку к теменной доле примыкает височная, в которой расположены первичная слуховая кора, а также центры речи и других высших функций. Задние отделы мозга занимает затылочная доля, расположенная над мозжечком; ее кора содержит зоны зрительных ощущений.
Области коры, непосредственно не связанные с регуляцией движений или анализом сенсорной информации, именуются ассоциативной корой. В этих специализированных зонах образуются ассоциативные связи между различными областями и отделами мозга и интегрируется поступающая от них информация. Ассоциативная кора обеспечивает такие сложные функции, как научение, память, речь и мышление.
Подкорковые структуры. Ниже коры залегает ряд важных мозговых структур, или ядер, представляющих собой скопление нейронов. К их числу относятся таламус, базальные ганглии и гипоталамус. Таламус - это основное сенсорное передающее ядро; он получает информацию от органов чувств и, в свою очередь, переадресует ее соответствующим отделам сенсорной коры. В нем имеются также неспецифические зоны, которые связаны практически со всей корой и, вероятно, обеспечивают процессы ее активации и поддержания бодрствования и внимания. Базальные ганглии - это совокупность ядер (т.н. скорлупа, бледный шар и хвостатое ядро), которые участвуют в регуляции координированных движений (запускают и прекращают их). Гипоталамус - маленькая область в основании мозга, лежащая под таламусом. Богато снабжаемый кровью, гипоталамус - важный центр, контролирующий гомеостатические функции организма. Он вырабатывает вещества, регулирующие синтез и высвобождение гормонов гипофиза (см. также ГИПОФИЗ). В гипоталамусе расположены многие ядра, выполняющие специфические функции, такие, как регуляция водного обмена, распределения запасаемого жира, температуры тела, полового поведения, сна и бодрствования. Ствол мозга расположен у основания черепа. Он соединяет спинной мозг с передним мозгом и состоит из продолговатого мозга, моста, среднего и промежуточного мозга. Через средний и промежуточный мозг, как и через весь ствол, проходят двигательные пути, идущие к спинному мозгу, а также некоторые чувствительные пути от спинного мозга к вышележащим отделам головного мозга. Ниже среднего мозга расположен мост, связанный нервными волокнами с мозжечком. Самая нижняя часть ствола - продолговатый мозг - непосредственно переходит в спинной. В продолговатом мозгу расположены центры, регулирующие деятельность сердца и дыхание в зависимости от внешних обстоятельств, а также контролирующие кровяное давление, перистальтику желудка и кишечника. На уровне ствола проводящие пути, связывающие каждое из больших полушарий с мозжечком, перекрещиваются. Поэтому каждое из полушарий управляет противоположной стороной тела и связано с противоположным полушарием мозжечка. Мозжечок расположен под затылочными долями больших полушарий. Через проводящие пути моста он связан с вышележащими отделами мозга. Мозжечок осуществляет регуляцию тонких автоматических движений, координируя активность различных мышечных групп при выполнении стереотипных поведенческих актов; он также постоянно контролирует положение головы, туловища и конечностей, т.е. участвует в поддержании равновесия. Согласно последним данным, мозжечок играет весьма существенную роль в формировании двигательных навыков, способствуя запоминанию последовательности движений.
Другие системы. Лимбическая система - широкая сеть связанных между собой областей мозга, которые регулируют эмоциональные состояния, а также обеспечивают научение и память. К ядрам, образующим лимбическую систему, относятся миндалевидные тела и гиппокамп (входящие в состав височной доли), а также гипоталамус и ядра т.н. прозрачной перегородки (расположенные в подкорковых отделах мозга). Ретикулярная формация - сеть нейронов, протянувшаяся через весь ствол к таламусу и далее связанная с обширными областями коры. Она участвует в регуляции сна и бодрствования, поддерживает активное состояние коры и способствует фокусированию внимания на определенных объектах.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА
С помощью электродов, размещенных на поверхности головы или введенных в вещество мозга, можно зафиксировать электрическую активность мозга, обусловленную разрядами его клеток. Запись электрической активности мозга с помощью электродов на поверхности головы называется электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Она не позволяет записать разряд отдельного нейрона. Только в результате синхронизированной активности тысяч или миллионов нейронов появляются заметные колебания (волны) на записываемой кривой.
При постоянной регистрации на ЭЭГ выявляются циклические изменения, отражающие общий уровень активности индивида. В состоянии активного бодрствования ЭЭГ фиксирует низкоамплитудные неритмичные бета-волны. В состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами преобладают альфа-волны частотой 7-12 циклов в секунду. О наступлении сна свидетельствует появление высокоамплитудных медленных волн (дельта-волн). В периоды сна со сновидениями на ЭЭГ вновь появляются бета-волны, и на основании ЭЭГ может создаться ложное впечатление, что человек бодрствует (отсюда термин "парадоксальный сон"). Сновидения часто сопровождаются быстрыми движениями глаз (при закрытых веках). Поэтому сон со сновидениями называют также сном с быстрыми движениями глаз (см. также СОН). ЭЭГ позволяет диагностировать некоторые заболевания мозга, в частности эпилепсию
(см. ЭПИЛЕПСИЯ). Если регистрировать электрическую активность мозга во время действия определенного стимула (зрительного, слухового или тактильного), то можно выявить т.н. вызванные потенциалы - синхронные разряды определенной группы нейронов, возникающие в ответ на специфический внешний стимул. Исследование вызванных потенциалов позволило уточнить локализацию мозговых функций, в частности связать функцию речи с определенными зонами височной и лобной долей. Это исследование помогает также оценить состояние сенсорных систем у больных с нарушением чувствительности.
НЕЙРОХИМИЯ МОЗГА
К числу самых важных нейромедиаторов мозга относятся ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин, глутамат, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), эндорфины и энкефалины. Помимо этих хорошо известных веществ, в мозге, вероятно, функционирует большое количество других, пока не изученных. Некоторые нейромедиаторы действуют только в определенных областях мозга. Так, эндорфины и энкефалины обнаружены лишь в путях, проводящих болевые импульсы. Другие медиаторы, такие, как глутамат или ГАМК, более широко распространены.
Действие нейромедиаторов. Как уже отмечалось, нейромедиаторы, воздействуя на постсинаптическую мембрану, изменяют ее проводимость для ионов. Часто это происходит через активацию в постсинаптическом нейроне системы второго "посредника", например циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Действие нейромедиаторов может видоизменяться под влиянием другого класса нейрохимических веществ - пептидных нейромодуляторов. Высвобождаемые пресинаптической мембраной одновременно с медиатором, они обладают способностью усиливать или иным образом изменять эффект медиаторов на постсинаптическую мембрану. Важное значение имеет недавно открытая эндорфин-энкефалиновая система. Энкефалины и эндорфины - небольшие пептиды, которые тормозят проведение болевых импульсов, связываясь с рецепторами в ЦНС, в том числе в высших зонах коры. Это семейство нейромедиаторов подавляет субъективное восприятие боли. Психоактивные средства - вещества, способные специфически связываться с определенными рецепторами в мозгу и вызывать изменение поведения. Выявлено несколько механизмов их действия. Одни влияют на синтез нейромедиаторов, другие - на их накопление и высвобождение из синаптических пузырьков (например, амфетамин вызывает быстрое высвобождение норадреналина). Третий механизм состоит в связывании с рецепторами и имитации действия естественного нейромедиатора, например эффект ЛСД (диэтиламида лизергиновой кислоты) объясняют его способностью связываться с серотониновыми рецепторами. Четвертый тип действия препаратов - блокада рецепторов, т.е. антагонизм с нейромедиаторами. Такие широко используемые антипсихотические средства, как фенотиазины (например, хлорпромазин, или аминазин), блокируют дофаминовые рецепторы и тем самым снижают эффект дофамина на постсинаптические нейроны. Наконец, последний из распространенных механизмов действия - торможение инактивации нейромедиаторов (многие пестициды препятствуют инактивации ацетилхолина). Давно известно, что морфин (очищенный продукт опийного мака) обладает не только выраженным обезболивающим (анальгетическим) действием, но и свойством вызывать эйфорию. Именно поэтому его и используют как наркотик. Действие морфина связано с его способностью связываться с рецепторами эндорфин-энкефалиновой системы человека (см. также НАРКОТИК). Это лишь один из многих примеров того, что химическое вещество иного биологического происхождения (в данном случае растительного) способно влиять на работу мозга животных и человека, взаимодействуя со специфическими нейромедиаторными системами. Другой хорошо известный пример - кураре, получаемое из тропического растения и способное блокировать ацетилхолиновые рецепторы. Индейцы Южной Америки смазывали кураре наконечники стрел, используя его парализующее действие, связанное с блокадой нервно-мышечной передачи.
ИССЛЕДОВАНИЯ МОЗГА
Исследования мозга затруднены по двум основным причинам. Во-первых, к мозгу, надежно защищенному черепом, невозможен прямой доступ. Во-вторых, нейроны мозга не регенерируют, поэтому любое вмешательство может привести к необратимому повреждению. Несмотря на эти трудности, исследования мозга и некоторые формы его лечения (прежде всего нейрохирургическое вмешательство) известны с древних времен. Археологические находки показывают, что уже в древности человек производил трепанацию черепа, чтобы получить доступ к мозгу. Особенно интенсивные исследования мозга проводились в периоды войн, когда можно было наблюдать разнообразные черепно-мозговые травмы. Повреждение мозга в результате ранения на фронте или травмы, полученной в мирное время, - своеобразный аналог эксперимента, при котором разрушают определенные участки мозга. Поскольку это единственно возможная форма "эксперимента" на мозге человека, другим важным методом исследований стали опыты на лабораторных животных. Наблюдая поведенческие или физиологические последствия повреждения определенной мозговой структуры, можно судить о ее функции. Электрическую активность мозга у экспериментальных животных регистрируют с помощью электродов, размещенных на поверхности головы или мозга либо введенных в вещество мозга. Таким образом удается определить активность небольших групп нейронов или отдельных нейронов, а также выявить изменения ионных потоков через мембрану. С помощью стереотаксического прибора, позволяющего ввести электрод в определенную точку мозга, исследуют его малодоступные глубинные отделы. Другой подход состоит в том, что извлекают небольшие участки живой мозговой ткани, после чего ее существование поддерживают в виде среза, помещенного в питательную среду, или же клетки разобщают и изучают в клеточных культурах. В первом случае можно исследовать взаимодействие нейронов, во втором - жизнедеятельность отдельных клеток. При изучении электрической активности отдельных нейронов или их групп в различных областях мозга вначале обычно регистрируют исходную активность, затем определяют эффект того или иного воздействия на функцию клеток. Согласно другому методу, через имплантированный электрод подается электрический импульс, с тем чтобы искусственно активировать ближайшие нейроны. Так можно изучать воздействие определенных зон мозга на другие его области. Этот метод электрической стимуляции оказался полезен при исследовании стволовых активирующих систем, проходящих через средний мозг; к нему прибегают также и при попытках понять, как протекают процессы научения и памяти на синаптическом уровне. Уже сто лет назад стало ясно, что функции левого и правого полушарий различны. Французский хирург П.Брока, наблюдая за больными с нарушением мозгового кровообращения (инсультом), обнаружил, что расстройством речи страдали только больные с повреждением левого полушария. В дальнейшем исследования специализации полушарий были продолжены с помощью иных методов, например регистрации ЭЭГ и вызванных потенциалов. В последние годы для получения изображения (визуализации) мозга используют сложные технологии. Так, компьютерная томография (КТ) произвела революцию в клинической неврологии, позволив получать прижизненное детальное (послойное) изображение структур мозга. Другой метод визуализации - позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) - дает картину метаболической активности мозга. В этом случае человеку вводится короткоживущий радиоизотоп, который накапливается в различных отделах мозга, причем тем больше, чем выше их метаболическая активность. С помощью ПЭТ было также показано, что речевые функции у большинства обследованных связаны с левым полушарием. Поскольку мозг работает с использованием огромного числа параллельных структур, ПЭТ дает такую информацию о функциях мозга, которая не может быть получена с помощью одиночных электродов. Как правило, исследования мозга проводятся с применением комплекса методов. Например, американский нейробиолог Р.Сперри с сотрудниками в качестве лечебной процедуры производил перерезку мозолистого тела (пучка аксонов, связывающих оба полушария) у некоторых больных эпилепсией. В последующем у этих больных с "расщепленным" мозгом исследовалась специализация полушарий. Было выявлено, что за речь и другие логические и аналитические функции ответственно преимущественно доминантное (обычно левое) полушарие, тогда как недоминантное полушарие анализирует пространственно-временные параметры внешней среды. Так, оно активируется, когда мы слушаем музыку. Мозаичная картина активности мозга свидетельствует о том, что внутри коры и подкорковых структур существуют многочисленные специализированные области; одновременная активность этих областей подтверждает концепцию мозга как вычислительного устройства с параллельной обработкой данных. С появлением новых методов исследования представления о функциях мозга, вероятно, будут видоизменяться. Применение аппаратов, позволяющих получать "карту" метаболической активности различных отделов мозга, а также использование молекулярно-генетических подходов должны углубить наши знания о протекающих в мозгу процессах.
См. также НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ .
СРАВНИТЕЛЬНАЯ АНАТОМИЯ
У различных видов позвоночных устройство мозга удивительно схоже. Если проводить сопоставление на уровне нейронов, то обнаруживается отчетливое сходство таких характеристик, как используемые нейромедиаторы, колебания концентраций ионов, типы клеток и физиологические функции. Фундаментальные различия выявляются лишь при сравнении с беспозвоночными. Нейроны беспозвоночных значительно крупнее; часто они связаны друг с другом не химическими, а электрическими синапсами, редко встречающимися в мозгу человека. В нервной системе беспозвоночных выявляются некоторые нейромедиаторы, не свойственные позвоночным. Среди позвоночных различия в устройстве мозга касаются главным образом соотношения отдельных его структур. Оценивая сходство и различия мозга рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих (в том числе человека), можно вывести несколько общих закономерностей. Во-первых, у всех этих животных строение и функции нейронов одни и те же. Во-вторых, весьма сходны устройство и функции спинного мозга и ствола головного мозга. В-третьих, эволюция млекопитающих сопровождается ярко выраженным увеличением корковых структур, которые достигают максимального развития у приматов. У земноводных кора составляет лишь малую часть мозга, тогда как у человека - это доминирующая структура. Считается, однако, что принципы функционирования мозга всех позвоночных практически одинаковы. Различия же определяются числом межнейронных связей и взаимодействий, которое тем выше, чем более сложно организован мозг. См. также АНАТОМИЯ СРАВНИТЕЛЬНАЯ .
ЛИТЕРАТУРА
Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. М., 1988
Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .
Смотреть что такое "ГОЛОВНОЙ МОЗГ ЧЕЛОВЕКА" в других словарях:
Головной мозг взрослого мужчины в разрезе. Головной мозг человека (лат. encephalon) является о … Википедия
- (cephalon), передний отдел центральной нервной системы позвоночных, расположенный в полости черепа; главный регулятор всех жизненных функций организма и материальный субстрат его высшей нервной деятельности. Филогенетически Г. м. передний конец… … Биологический энциклопедический словарь
Головной мозг располагается в мозговом отделе черепа. Его средний вес 1360 г. Выделяют три больших отдела мозга: ствол, подкорковый отдел и кару больших полушарий. Из основания мозга выходят 12 пар черепных нервов.
1 - верхний участок спинного мозга; 2 - продолговач ый мозг, 3 - мост, 4 - мозжечок; 5 - средний мозг; 6 - четверохолмие; 7 - промежуточный мозг; 8 - кора больших полушарий; 9 - мозолистое тело, соединяющее правое полушарие с новым; 10 - перекрест зрительных нервов; 11 - обонятельные луковицы.
Отделы головного мозга и их функции
|
Отделы мозга |
Структуры отделов |
Функции |
|
|
СТВОЛ МОЗГА |
Задний мозг |
Продолговатый мозг Здесь находятся ядра с отходящими парами черепно-мозговы> нервов: XII - подъязычных; XI - добавочных; X - блуждающих; IX - языкоглоточных нервов |
Проводниковая - связь спинного и вышележащих отделов головного мозга. Рефлекторные: 1) регуляция деятельности дыхательной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем; 2) пищевые рефлексы слюноотделения, жевания, глотания; 3) защитные рефлексы: чихание, моргание, кашель, рвота; |
|
Варолиев мост содержит ядра: VIII - слухового; VII - лицевого; VI - отводящего; V - тройничного нервов. |
Проводниковая - содержит восходящие и нисходящие нервные пути и нервные волокна, соединяющие полушария мозжечка между собой и с корой большого мозга. Рефлекторная - отвечает за вестибулярные и шейные рефлексы, регулирующие тонус мышц, в т.ч. мимических мышц. |
||
|
Мозжечок Полушария мозжечка соединены между собой и образованы серым и белым веществом. |
Координация произвольных движений и сохранение положения тела в пространстве. Регуляция мышечного тонуса и равновесия. |
||
|
Ретикулярная формация - сеть нервных волокон, оплетающих ствол мозга и промежуточный мозг. Обеспечивает взаимодействие восходящих и нисходящих путей мозга, координацию различных функций организма и регуляцию возбудимости всех отделов ЦНС. |
|||
|
Средний мозг |
Четверохолмие С ядрами первичных зрительных и слуховых центров. Ножки мозга С ядрами IV - глазодвигательного III - блокового нервов. |
Проводниковая. Рефлекторны: 1) ориентировочные рефлексы на зрительные и звуковые раздражители,которые проявляются в повороте головы и туловища; 2) регуляция мышечного тонуса и позы тела. |
|
|
ПОДКОРКА |
Передний мозг |
Промежуточный мозг: а) таламус (зрительный бугор) с ядрами ll -й пары зрительных нервов; |
Сбор и оценка всей поступающей информации от органов чувств. Выделение и передача в кору мозга наиболее важной информации. Регуляция эмоционального поведения. |
|
б) гипоталамус. |
Высший подкорковый центр вегетативной нервной системы и всех жизненно важных функций организма. Обеспечение постоянства внутренней среды и обменных процессов организма. Регуляция мотивированного поведения и обеспечение защитных реакций (жажда, голод, насыщение, страх, ярость, удовольствие и неудовольствие). Участие в смене сна и бодрствования. |
||
|
Базальные ганглии (подкорковые ядра) |
Роль в регуляции и координации двигательной активности (вместе с таламусом и мозжечком). Участие в создании и запоминании программ целенаправленных движений,обучения и памяти. |
||
|
КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ |
Древняя и старая кора (обонятельный и висцеральный мозг) Содержит ядра 1-ой пары обонятельных нервов. |
Древняя и старая кора вместе с некоторыми подкорковыми структурами формирует лимбическую систему, которая: 1) отвечает за врожденные поведенческие акты и формирование эмоций; 2) обеспечивает гомеостаз и контроль реакций, направленных на самосохранение и сохранение вида: 3 влияет на регуляцию вегетативных функций. |
|
|
Новая кора |
1) Осуществляет высшую нервную деятельность, отвечает за сложное сознательное поведение и мышление. Развитие морали, воли, интеллекта, связаны с деятельностью коры. 2) Осуществляет восприятие, оценку и обработку всей поступающей информации от органов чувств. 3) Координирует деятельность всех систем организма. 4) Обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой. |
||
Кора больших полушарий головного мозга
Кора больших полушарий - филогенетически наиболее молодое образование мозга. За счет борозд общая площадь поверхности коры взрослого человека 1700 2000 см2. В коре насчитывают от 12 до 18 млрд, нервных клеток, которые расположены в несколько слоев. Кора представляет собой слой серого вещества толщиной 1,5-4 мм.
На рисунке ниже показаны функциональные зоны и доли коры головного мозга
|
Расположение серого и белого вещества |
Доли полушарий |
Зоны полушарий |
|
|
Кора – серое вещество, белое вещество нахо-дится под ко-рой, в белом веществе есть скопления серо-го вещества в виде ядер |
Центры речи |
||
|
Теменная |
Кожно-мышечная зона |
Контроль дви-жений, спо-собность раз-личать раздражения |
|
|
Височная |
Слуховая зона |
Дуги рефлексов, различающих звуковые раздражения |
|
|
Вкусовая и обонятельная зоны |
Рефлексы различения вкусов и запахов |
||
|
Затылочная |
Зрительная зона |
Различение зрительных раздражений |
Чувствительная и двигательная зоны коры больших полушарий
|
Левое полушарие мозга |
Правое полушарие мозга |
|
Левое полушарие ("мыслительное”, логическое) - - отвечает за регуляцию речевой деятельности, устной речи, письма, счета и логического мышления. Доминантное у правшей. |
Правое полушарие ("художественное", эмоциональное) - - участвует в распознавании зрительных, музыкальных образов, формы и структуры предметов, в сознательной ориентации в пространстве. |
|
Поперечный срез левого полушария через чувствительные центры
Представительство тела в чувствительной зоне коры больших полушарий. Чувствительная зона каждого полушария получает информацию от мышц, кожи и внутренних органов противоположной стороны тела. |
Поперечный срез правого полушария через двигательные центры
Представительство тела в двигательной зоне коры больших полушарий. Каждый участок двигательной зоны контролирует движения конкретной мышцы. |
_______________
Источник информации:
Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.
Резанова Е.А. Биология человека. В таблицах и схемах./ М.: 2008.
Обработка информации человеческим мозгом
При всем многообразии внешних условий, в которых живет человек, существует лишь один доказанный путь информационного воздействия окружающей среды на его центральную нервную систему: внешняя информация поступает в мозг через органы чувств.
В органах чувств происходит перекодирование информации: специфическая энергия раздражителя преобразуется в нервные импульсы. Нервный импульс представляет собой электрохимический процесс, и нет оснований думать, что импульс, который передается в мозг по зрительному нерву, чем-то отличается от импульса, который идет по слуховому или осязательному путям. Импульсы одинаковы не только по своей физико-химической природе, но и по величине (амплитуде). Для передачи информации любой степени сложности из органов чувств в мозг используется различная частота импульсов. В терминах теории информации это означает, что в нервной системе используется импульсный код с частотной модуляцией.
Кроме частоты импульсов для передачи информации используется еще и топологическое представительство органов чувств в коре головного мозга: импульсы с периферии не просто направляются в мозг, но адресуются в его определенные участки, например, импульсы от органа зрения идут в затылочные доли, от органов слуха - в височные и т. д. Это позволяет от разных датчиков (органов чувств) передавать одинаковые сигналы (импульсы), а различие информации обеспечивается самим фактом передачи по различным каналам.
Импульсы, поступающие в мозг, подвергаются обработке - происходит их пространственная в временная суммация в высших отделах мозга. Это и есть физиологическая основа формирования образов и идей, являющихся отражением реального мира. Как же примирить это свойство с тем хорошо известным фактом, что один и тот же человек в разное время из одних и тех же посылок может делать иногда прямо противоположные выводы? Очевидно процесс обработки информации мозгом, будучи частью объективного процесса отражения, является в тоже время и глубоко субъективным процессом. Нам кажется, что одним из ключей к пониманию (а не только словесному признанию) этого диалектического противоречия может служить выдвинутая Н. М. Амосовым гипотеза о программах познавательной деятельности человека. Кроме чисто интеллектуальных программ познания мира существуют и эмоциональные программы, связанные с физиологическими центрами, регулирующими основные физиологические влечения и инстинкты человека, - голод, половое влечение, защитные реакции. Любая информация, воспринятая органами чувств (рецепторами) человека, передается в мозг и возбуждает эти эмоциональные центры - в большей или меньшей степени, подчас едва заметно. (Термин «центр» надо понимать не в анатомическом, а в функционально-динамическом смысле.) Это, так сказать, эмоциональный аккомпанемент, который сопровождает любую передачу информации в центральную нервную систему. Когда сигналы информации достигают высших отделов мозга, где происходит их пространственно-временная интеграция, то в тоже отделы параллельно с ними поступают импульсы от эмоциональных центров, несущие информацию об основных интересах и потребностях организма, сквозь призму которых преломляется внешняя информация.
Таким образом, обработка информации мозгом осуществляется как взаимодействие двух основных программ - интеллектуальной и эмоциональной. При таком подхода становится ясным, почему у разных людей (и у одного человека в разное время) одна и та же входная информация после переработки преобразуется в противоположные по содержанию информационные выходы: эмоциональная программа существенно влияет на полученные результаты.
Взаимодействие интеллектуальной и эмоциональной программ протекает далеко не просто. Промежуточные результаты обработки информации могут оказывать обратное влияние на развитие эмоций и видоизменять эмоциональные программы. А это в свою очередь сказывается па осуществлении интеллектуальных программ: взаимодействие по типу обратной связи.
Может произойти диссоциация, расхождение этих программ - потеря четкости их взаимодействия. Вероятно, такое расхождение лежит в основе некоторых психических расстройств. Возможны и преднамеренные волевые усилия с целью отрыва этих программ друг от друга и высвобождения интеллектуальной программы из-под влияния эмоций.
Представление о взаимодействии интеллектуальной и эмоциональной программ как физиологической основе познавательной деятельности человека заслуживает внимания прежде всего потому, что оно может оказаться плодотворным в области кибернетики, которая занимается моделированием психических функций человека.
В связи с этим возникает ряд интересных вопросов. Во-первых, нужно выяснить конкретный механизм взаимодействия обеих программ. Не менее важен вопрос о преобладающей роли той или иной программы у разных людей и в разных ситуациях. Впервые на это обстоятельство указал И. П. Павлов, выделив два основных типа высшей нервной деятельности человека - мыслительный и художественный:
«Жизнь отчетливо указывает на две категории людей: художников и мыслителей. Между ними резкая разница. Одни - художники во всех их родах: писателей, музыкантов, живописцев и т. д. - захватывают действительность целиком, сплошь, сполна, живую действительность, без всякого дробления, без всякого разъединения. Другие - мыслители - именно дробят ее и тем как бы умерщвляют ее, делая из нее какой-то временный скелет, и затем только постепенно как бы снова собирают ее части и стараются их таким образом оживить, что вполне им все-таки так и не удается».
Вот отрывок из романа Льва Толстого «Война и мир», описывающий чувства Андрея Волконского, приехавшего в австрийскую штаб-квартиру с донесением о первом успехе Кутузова против французов в неудачной кампании 1807 года:
«Флигель-адъютант своею изысканной учтивостью, казалось, хотел оградить себя от попыток фамильярность русского адъютанта. Радостное чувство князя Андрея значительно ослабело, когда он подходил к двери кабинета военного министра. Он почувствовал себя оскорбленным, и чувство оскорбления перешло в то же время незаметно для него самого в чувство презрения, ни на чем не основанного. Находчивый же ум в то же мгновение подсказал ему ту точку зрения, с которой он имел право презирать и адъютанта и военного министра».
Как видим, эмоциональная обработка информации «опережала» интеллектуальную. Обычно у человека результатом такай обработки является смутное предчувствие, безотчетная тревога, необъяснимое недоверие, как будто бы необоснованная антипатия и т. д. В этом отношении чрезвычайно показателен эпизод из романа Дж. Стейнбека «Зима тревоги нашей». Кассир банка Джой Морфи предчувствует, что готовится ограбление, и даже включил специальную сигнализацию. Никакой мистики в этом нет. Просто Итен Хоули всем своим поведением и тематикой разговоров (включая и смысл и интонация) наталкивал его на это, давая соответствующую информацию. Обработка ее не позволила кассиру точно сформулировать евои опасения, но у него появилось чувство тревоги, ожидание опасности, которое отразилось на его поведении. Предчувствие не было внушено ему свыше, а возникло как результат преимущественно эмоциональной обработки воспринятой информации.
Можно предположить, что у некоторых людей обработка информации, как правило, происходит со «смещением акцентов»: центр тяжести может смещаться в сторону обработки эмоционального компонента. Нам кажется, что такую схему можно прямо связать с тем, что принято именовать художественным восприятием действительности.
Это не значит, что «смещение акцентов» есть отклонение от нормы. С точки зрения художника, дело обстоит как раз наоборот: интеллектуальная обработка может казаться ему «смещением акцентов». На самом же деле это два варианта нормы, два крайних типа. Между ними находятся переходные, промежуточные варианты, к которым принадлежит большинство людей. Художественное познание мира не только эмоционально, но и интеллектуально.
Ведь мыслительный и художественный типы - это типы корковой деятельности.
О силе художественного постижения действительности писал более 100 лет назад Н. А. Добролюбов:
«В литературе, впрочем, явилось до сих пор несколько деятелей, которые стояли так высоко, что их не превзойдут ни практические деятели, ни люди чистой науки. Эти писатели были одарены так богато природою, что умели как бы по инстинкту приблизиться к естественным понятиям и стремлениям, которые еще только искали современные им философы с помощью строгой науки. Мало того: истины, которые философы только предугадывали в теории, гениальные писатели умели схватывать в жизни и изображать в действительности… Таков был Шекспир». Н. А. Добролюбов подчеркивает важную особенность художественного познания: оно позволяет получать результаты, еще недоступные научному анализу.
Разумеется, нельзя понимать дело так, что художественное познание мира может заменить науку. Но в тех областях, где научный аппарат познания пока далек от совершенства, искусство может опережать науку: «Интуиция является лишь сокращенным прыжком познания, прыжком, за которым наука со своими доказательствами может плестись столетиями». Вероятно, именно эту интуицию художника имел в виду Норберт Винер, когда писал о Киплинге: «При всей своей ограниченности он тем не менее обладал проницательностью поэта». Возможно что этот скачок в мышлении, «логический разрыв», связан с переходом от второсигнальных ассоциаций к образам первой сигнальной системы с последующим возвращением ко второй сигнальной системе.
Художественное познание оказывается порой безошибочно-точным. Это обстоятельство отметил Фридрих Энгельс в известном письме к Маргарите Гаркнесс: «Бальзак… в своей „Человеческой комедии“ дает нам самую замечательную реалистическую историю французского общества…, из которой я даже в смысле экономических деталей узнал больше…, чем из книг всех специалистов-историков, экономистов, статистиков этого периода, вместе взятых».
В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал специальную теорию относительности. Одним из следствий этой теории является так называемый «парадокс часов». Поясним сущность этого парадокса мысленным примером. Представим себе, что с Земли в сторону Альдебарана летит космический корабль со скоростью, близкой к скорости света. Расстояние до Альдебарана - примерно 50 световых лет. Дорога туда и обратно займет, следовательно, 100 лет, - по нашим земным часам. Но на ракете все процессы будут протекать медленнее, и космонавтам покажется, что путешествие продолжалось значительно меньше, скажем, 10 лет. Именно таковы будут показания хронометров космического корабля и темп старения его экипажа. Вернувшись на Землю, обитатели ракеты едва ли застанут в живых кого-либо из своих сверстников.
Этот «парадокс часов» сейчас известен каждому школьнику: о нем много написано и в научно-популярной и в фантастической литературе.
Нам казалось: мы кратко блуждали.
Нет, мы прожили долгие жизни…
Возвратились - и нас не узнали,
И не встретили в милой отчизне.
Каким образом удалось поэту предвосхитить одно из величайших открытий науки? Или это случайное совпадение?
В подтверждение высказанных предположений сошлемся на слова А. М. Горького - человека, сочетавшего громадный талант художника с энциклопедической образованностью. Вот что он писал о художественном познании действительности:
«Бальзак, один из величайших художников… наблюдая психологию людей, указал в одном из своих романов, что в организме человека, наверное, действуют какие-то мощные, не известные науке соки, которыми и объясняются различные психофизические свойства организма. Прошло несколько десятков лет, наука открыла в организме человека несколько ранее не известных желез, вырабатывающих эти соки, - „гормоны“ - и создала глубоко важное учение о „внутренней секреции“. Таких совпадений между творческой работой ученых и крупных литераторов - немало».
Число примеров можно еще увеличить. Но необходимо сделать несколько предостережений и оговорок. Во-первых, не всякий, кто берется за перо или кисть, может считаться художником. Где же критерий, кого можно считать художником, к чьим предостережениям нужно прислушиваться? Ведь художник не может строго и безупречно переводить свои прозрения на язык логической аргументации, его выводы приходится принимать, ограничиваясь художественным их обоснованием. Кому же верить? Этот вопрос пока остается без ответа; но для нас важно другое: мы хотим подчеркнуть объективность и действенность художественного познания, которое недостаточно изучалось в прошлом. На наш взгляд, оно заслуживает большего внимания со стороны философов, психологов и нейрофизиологов. Художественное познание меньше боится пробелов в поступающей информации. Оно оперирует с высшими ассоциациями, схватывая самые общие связи на вершине иерархической лестницы ассоциаций, а затем уже находит конкретное их выражение через «выразительную деталь». Это обстоятельство подметил еще Герман Гельмгольц. Он писал, что в некоторых случаях «суждение… истекает не из сознательного логического построения, хотя в сущности умственный процесс при этом тот же… …Этот последний род индукции, который не может быть приведен до совершенной формы логического заключения… играет в человеческой жизни весьма обширную роль… В противоположность логической индукции можно было бы этот род индукции назвать художественным».
Чтобы лучше понять общность и отличия научного и художественного мышления, надо сперва ответить на вопрос - а что такое мышление?
Философы утверждают, что мышление - это обобщенное отражение действительности человеческим мозгом.
Физиологи предпочитают другую формулировку - мышление есть психическое проявление высшей нервной деятельности.
Психиатры говорят, что мышление - это интеллект в действии. Пожалуй, наиболее удачным, следует признать функциональное определение: мышление есть процесс обработки информации с отбором ее и с повышением кода (то есть степени абстракции).
Мышление не всегда осознается; процессы обработки информации мозгом могут в определенные моменты протекать вне сознательного контроля. Это так называемое подсознательное мышление лежит в основе неосознанного опыта, который принято именовать интуицией. Любое событие, происходящее вовне и воспринятое человеком, отражается, то есть моделируется, в его мозгу в виде нейронной структуры - модели. Модель - это совокупность нервных клеток и их связей, образующих сравнительно устойчивую во времени группу. Формирование нейронной модели отвечает тому, что в логике и психологии называют представлением… Если создается модель, отражающая одно какое-то свойство, присущее многим объектам, - то это соответствует формированию понятия.
Последовательная активация моделей, движение возбуждения и переход его с модели на модель - это материальный базис процесса мышления.
Схематически можно представить себе каждую модель в трех основных состояниях: возбужденном, субвозбужденном и невозбужденном.
Модель не возбуждена - это значит, что активность ее (энергетический уровень) минимальна. Она находится в долговременной памяти, и лишь в самой незначительной степени взаимодействует с другими моделями.
Модель находится в состоянии субвозбуждения - это означает ее высокую готовность перейти в возбужденное состояние, а также более активное взаимодействие с другими моделями и текущим опытом. Из числа субвозбужденных моделей отбираются те, которые будут возбуждены в следующий момент времени.
«Субвозбуждение», или возбуждение модели на неполном энергетическом уровне, есть, по-видимому, материальный базис подсознания.
Возбужденных моделей значительно меньше, чем моделей субвозбужденных. Их энергетический уровень наиболее высок - это те модели, которые находятся в сфере сознания.
В сознании может проходить лишь одна нить ассоциаций, то есть лишь один поток информации. Ассоциативные связи в подсознании гораздо многообразнее, шире и богаче.
Переход модели из подсознания в сознание, то есть на более высокий уровень возбуждения, связан в первую очередь с эмоциональным подкреплением, которое в значительной мере предопределяет ход ассоциативного процесса.
Одна из особенностей художественного творчества - построение корковых моделей в условиях большого дефицита информации. Но и научное творчество связано с таким построением. По-видимому, это особенность любого творческого процесса. Разница в том, что интуитивный вывод ученого может быть впоследствии переведен на язык строгой логики (экспериментальное обоснование гипотез и теорий), а художественное прозрение, как правило, не переводится на язык логической аргументации. Поэтому для изучения процесса художественного творчества вдвойне важно знание законов подсознательного мышления. Эти законы объективны, и в принципе не должны отличаться от законов осознанного мышления. Но есть и специфика; мы укажем на три особенности подсознательного мышления.
1. Скорость обработки информации в подсознании намного ниже. Это утверждение не является очевидным, потому что повседневный опыт как будто бы противоречит ему. Подсознательные умозаключения кажутся иногда молниеносными. Но эта молниеносность относится не к скорости обработки информации, а к скорости перехода нейронной модели из подсознания в сферу сознания. Этот переход, действительно, осуществляется мгновенно. Но ему предшествует длительная и медленная обработка информации на подсознательном уровне, длящаяся иногда месяцы и годы.
2. B подсознании возможна одновременная обработка нескольких параллельных потоков информации. Это весьма существенное обстоятельство, ибо при этом значительно шире и разнообразнее круг возникающих ассоциаций и аналогий, которые могут стать толчком и источником новых неожиданных решений.
3. Подсознательное мышление более подвержено влиянию эмоций и чувств.
Теперь естественно задать вопрос. Если подсознание столь существенный элемент творческого процесса, то почему нейрофизиологи так мало изучают его? Причина прежде всего в том, что нет хороших методик, вернее, их мало.
Из существующих работ нужно упомянуть исследования школы Быкова по восприятию раздражений из собственных внутренних органов. В опытах удалось показать, что на неощущаемые допороговые раздражения из внутренних органов могут формироваться условные рефлексы. Предполагается, что эти раздражения доходят до коры, но энергетический уровень их низок, и они не превращаются в ощущения, а анализируются без участия сознания. Это допороговые импульсы. Их можно учесть количественно. Они хотя и слабы, но, постепенно накапливаясь, могут полностью подчинить себе поведение. Особенно ярко это проявляется при выключении внешних раздражителей (во сне, например, когда содержание сновидений в большой мере определяется импульсами из желудка, мочевого пузыря и т. д.).
Но физиологическая основа подсознательного не сводится к импульсам из внутренних органов - она сложнее и многообразнее. В подсознании взаимодействуют потоки внутренней и внешней информации. Исследование подсознательного восприятия внешней информации проводил Г. В. Гершуни. Он пользовался слуховыми раздражителями допороговой величины и вырабатывал условные рефлексы на них. Оказалось, что условные рефлексы могут формироваться на неощущаемый, «неслышимый» звук. Такой условный рефлекс Гершуни трактует как неосознанную психическую реакцию. Сам факт образования условных рефлексов на неощущаемые раздражения делает - в приложении к человеку - вполне реальным допущение о существовании интуитивного мышления, когда в сознании всплывает мысль, предварительно сложившаяся в подсознании.
Применялись и другие модификации этого метода - кратковременные экспозиции рисунков, вкрапление кинокадров, тематически не связанных с фильмом, и т. д. Опыты показали, что неосознанные раздражители могут воздействовать на поведение.
В последнее время появились сенсационные сообщения о гипнопедии. Анализ опубликованных результатов позволяет сделать предварительный вывод, что гипнопедия может стать инструментом исследования подсознания. Наконец, психоанализ Фрейда. В руках талантливого врача в клинике он дает подчас блестящие результаты. Но психоанализу не хватает критериев точности: толкования его слишком произвольны.
Существующие методики изучения подсознания недостаточны. Нужны новые идеи. Но важность проблемы заслуживает того, чтобы прилагать здесь самые энергичные усилия.
Для естественных наук характерно стремление найти упрощенную модель сложного явления, изучать ее свойства, а затем с оговорками, осторожно переносить свои находки на самое сложное явление. Где же искать модель творческого процесса? Мы остановили свой выбор на модели несколько, быть может, неожиданной: на создании остроты, ибо здесь тоже наблюдаются три основных признака творческого акта:
а) наличие предварительных знаний;
б) подсознательное ассоциирование далеких понятий;
в) критическая оценка полученного результата.
Как и любой творческий процесс, создание остроты связано с выходом за пределы формальной логики, с освобождением мысли от тесных рамок строгой дедукции.
Пробуждающим мотивом, движущей пружиной этой умственной работы служат человеческие чувства - также, впрочем, как и при решении любой задачи, да и вообще - без чувств не может быть никакого человеческого творчества. Взгляд на остроумие как подсознательный процесс, второму свойственны все особенности подсознания, впервые был высказан Фрейдом. Правда Фрейд избрал несколько необычный способ доказательства своей мысли. Он решил показать, что остроумие имеет сходство с мышлением в сновидениях. А поскольку подсознательный характер мышления в сновидениях совершенно очевиден, то тем самым доказывается подсознательный характер остроумия.
Фрейд выделяет следующие общие черты мышления в сновидениях и остроумия:
1. Лаконизм.
2. Сдвиг, то есть выбор средств выражения, достаточно далеких от тех, которым внутренняя цензура (воспитание) оказывает препятствие.
3. Непрямое изображение (намек).
4. Бессмыслица, то есть перевернутые причинно-следственные связи.
5. Регрессивный поворот от абстракций к наглядно-чувственным образам.
Доказательства эти кажутся несколько надуманными, хотя вывод Фрейда о связи остроумия с подсознательными процессами вполне правдоподобен.
Подход к изучению остроумия может быть с разных прицельных точек. Для врача-невропатолога вполне естественно и к проблеме остроумия подойти с врачебных позиций. В клинике нервных болезней часто приходится наблюдать «лобное остроумие», которому в книге посвящен специальный раздел. Почему при опухолях лобной доли мозга возникают столь резкие нарушения именно в этой области словесного поведения человека? Может быть, признать лобные доли центром остроумия? Но это несерьезно, Центра остроумия в мозгу нет, как нет и центров других высших психических функций. В чем же здесь дело?
Для ответа на вопрос, почему при лобных поражениях страдает остроумие, надо сперва разобраться - что такое остроумие? Любая сложная психическая функция являются иерархической организацией других, более простых но тоже далеко не элементарных функций. Значит, и остроумие как сложное психическое свойство включает в себя целый комплекс психических качеств. Во-первых, критичность. Не всякую остроту можно обнародовать - надо мгновенно оценить ее до произнесения вслух. Отбор требуется очень строгий. А при поражении лобных долей критичность вообще нарушается. Во-вторых, для остроумия необходима способность к избирательным ассоциациям, позволяющая ассоциировать далекие понятия. А при поражении лобных долей способность к избирательным ассоциациям утрачивается, и в «потоке сознания» преобладают, как правило, случайные ассоциации.
Таким образом, «лобное остроумие» - не таинственный признак поражения некоего фантастического центра, а один из результатов дезинтеграции высших психических функций. Эта же дезинтеграция приводит и к другим психопатологическим явлениям, вызывая более широкие изменения личности больного. А острота может в какой-то мере служить моделью, в которой эти изменения проявляются наиболее демонстративно.
Чтобы лучше понять механизм патологического остроумия, необходимо проанализировать «нормальное» остроумие. Но тут возникает вопрос - чем отличается остроумие от чувства юмора? Ведь многие люди не делают между ними различия. Анализ чувства юмора как эмоциональной реакции выдвигает еще один вопрос - что такое чувство? Поэтому главе об остроумии пришлось предпослать пространный раздел об эмоциях и чувствах.
Разбор «нормального» остроумия приведен главным образом на примерах из художественной литературы, потому что это материал апробированный. Рискованно брать для анализа шутки своих знакомых.
Есть в проблеме остроумия и кибернетическая сторона. Можно ли описать структуру остроты формальным языком, языком программы для вычислительной машины? Если ответить на этот вопрос утвердительно, то это означает признать возможность моделирования остроумия. Задача эта громадной трудности и потребует совместных длительных усилий врачей, психологов, программистов, математиков. Но в принципе такая задача представляется вполне разрешимой.
Из книги Кокология 2 автора Сайто ИсамуКошка, говорящая человеческим языком Может, собака и вправду лучший друг человека, зато для кошки нет лучше друга, чем она сама. Кошек можно любить или ненавидеть (ваши чувства им совершенно до лампочки!), однако эти животные обитают рядом с человеком уже так давно, что
Из книги Когнитивная психотерапия расстройств личности автора Бек АаронОбработка информации и личность То, как люди перерабатывают данные о себе и других, зависит от их убеждений и других компонентов когнитивной организации. Когда имеется расстройство некоторого типа - симптом или синдром (Ось I) либо расстройство личности (Ось II),
Из книги Как привести дела в порядок [Искусство продуктивности без стресса] автора Аллен Дэвид Из книги Предназначение Души. автора Ньютон МайклОбработка информации, полученной на собраниях Совета Старейших В какой-то момент гипнотического сеанса Субъект говорит мне, что его встреча с Советом закончилась и он готов покинуть это место и вернуться в свою группу. Это момент интенсивных раздумий, и мы вместе
Из книги Теории личности и личностный рост автора Фрейджер РобертКомпьютерные модели и обработка информации человеком Сходство между компьютером и человеческим разумом настолько очевидно, что один можно рассматривать в качестве зеркального отражения другого. Но что является зеркалом, а что - отображаемым объектом? И все ли
Из книги Мозг, разум и поведение автора Блум Флойд Э Из книги На ты с аутизмом автора Гринспен СтенлиОбработка слуховой информации, язык и речь Обработкой слуховой информации называется то, как мы воспринимаем информацию на слух и понимаем услышанное. Чтобы понимать, мы должны расшифровывать услышанное, т. е. различать звуки, например, высокого и низкого тембра и
Из книги Почему мы ошибаемся. Ловушки мышления в действии автора Халлинан ДжозефОбработка визуально-пространственной информации В первые годы жизни дети учатся благодаря своим собственным действиям, на практике. Этот процесс начинается задолго до освоения речи, ведь для того, чтобы думать, не нужны слова. Визуально-пространственный мир первичен.
Из книги Что такое психология [в двух томах] автора Годфруа Жо90 процентов ошибок вызваны человеческим фактором Без сомнения, так и есть. И мы с вами тоже жертвы подобных ошибок. Всем известно клише «Человеку свойственно ошибаться». В подавляющем большинстве случаев это утверждение совершенно справедливо. Когда происходит что-то
Из книги Психология. Люди, концепции, эксперименты автора Клейнман ПолЧасть III. Высшие функции и обработка информации ВведениеВ предыдущей части мы рассмотрели способы активации организма - как под действием сигналов из окружающего мира, так и благодаря определенному состоянию сознания и мотивации, в котором индивидуум находится в
Из книги СТАНОВЛЕНИЕ ЛИЧНОСТИ.ВЗГЛЯД НА ПСИХОТЕРАПИЮ автора Роджерс Карл Р.Нисходящая обработка сенсорной информации В 1979 году психолог Ричард Грегори предположил, что восприятие носит конструктивный характер и что, глядя на что-нибудь, человек с помощью чувственного восприятия строит гипотезы относительно того, что видит, основываясь
Из книги Интеллект успеха автора Стернберг РобертВосходящая обработка сенсорной информации Не все психологи считают теорию нисходящей обработки сенсорной информации правильной. Так, психолог Джеймс Гибсон убежден в том, что даже сама идея проверки гипотезы в корне неверна; он утверждает, что процесс восприятия
Из книги Внутренний мир травмы. Архетипические защиты личностного духа автора Калшед ДональдОдна из концепций управления человеческим поведением Ясно, что излагаемая мною точка зрения резко отличается от изложенного ранее общепринятого взгляда на отношение науки о поведении к управлению человеческим поведением. Чтобы сделать это отличие еще более резким, я
Из книги автораОбработка информации и интеллект Интерес психологов к обработке информации связан с желанием понять процессы мышления, лежащие в основе интеллекта. В рамках таких исследований разум рассматривается в значительной степени как программное обеспечение компьютера,
Из книги автораПереходные процессы между человеческим и божественным Однако исключительно персоналистическая психология не в состоянии передать подлинное таинство воплощения в сущем личностного духа вопреки травме, таинство, к которому имеют отношение в других случаях точные
Из книги автораРадость и отношения между человеческим и божественным Беременность Психеи является еще одним признаком того, что действие травматической защиты, с которой начинается наша история, ослабевает. С рождением ребенка, которого назовут Радость, в симбиотическом «единении в
