Il cervello funziona. La struttura e le funzioni del cervello

Il principale regolatore del corpo è il cervello. In questo articolo parleremo brevemente della struttura e delle funzioni delle parti del cervello umano. Con l'aiuto di questo materiale, puoi ripristinare rapidamente e facilmente in memoria gli argomenti trattati nel grado 8 e preparare informazioni aggiuntive per la lezione.

caratteristiche generali

Il cervello è uno degli organi costitutivi del sistema nervoso centrale. I medici stanno ancora facendo ricerche al riguardo. È composto da 25 miliardi di neuroni, che si presentano sotto forma di materia grigia.

Riso. 1. Dipartimenti del cervello.

Inoltre, questo organo del sistema nervoso è coperto dai seguenti tipi di membrane:

• morbido;
• difficile;
• aracnoide (al suo interno circola il liquido cerebrospinale - liquido cerebrospinale, che funge da una sorta di ammortizzatore e protegge dagli shock).

Il cervello degli uomini e delle donne ha dimensioni diverse. Nei rappresentanti del sesso più forte, il suo peso è di 100 g in più. Tuttavia, lo sviluppo mentale non dipende da questo indicatore.

Le funzioni del generatore e della trasmissione degli impulsi sono eseguite dai neuroni. All'interno del cervello ci sono ventricoli (cavità), da essi partono nervi accoppiati craniocerebrali verso diverse parti del corpo umano. In totale, ci sono 12 coppie di questo tipo nel corpo.

Struttura

L'organo principale del sistema nervoso è costituito da tre parti:

TOP 4 articoliche hanno letto insieme a questo

• due emisferi;
• tronco;
• cervelletto.

Ha anche cinque dipartimenti:

• finale, costituente l'80% della massa;
• intermedio;
• posteriore;
• media;
• oblungo.

Ogni sezione è costituita da un insieme specifico di cellule (sostanza bianca e grigia).

La sostanza bianca si presenta sotto forma di fibre nervose, che possono essere di tre tipi:

• associazione: collega le aree corticali in un emisfero;
• commissurale: collega i due emisferi;
• proiezione: collega la corteccia con le formazioni sottostanti.

La materia grigia è costituita dai nuclei dei neuroni, le loro funzioni includono la trasmissione di informazioni.

Riso. 2. Lobi della corteccia cerebrale.

La tabella seguente ti aiuterà a comprendere la struttura e le funzioni del cervello in modo più dettagliato:

Tabella "Struttura e funzioni del cervello"

Dipartimento	Struttura	Funzioni
Finito	Situato dall'osso occipitale all'osso frontale. È costituito da due emisferi, che hanno molti solchi e circonvoluzioni. Dall'alto sono ricoperti da una corteccia composta da lobi.	L'emisfero destro controlla la parte sinistra del corpo, mentre l'emisfero sinistro controlla la parte destra. Il lobo temporale della corteccia cerebrale regola l'udito e l'olfatto, il lobo occipitale la visione, il parietale il gusto e il tatto; frontale: parola, pensiero, movimento.
Intermedio	È costituito dall'ipotalamo e dal talamo.	Il talamo è un intermediario nella trasmissione dello stimolo agli emisferi e aiuta ad adattarsi adeguatamente ai cambiamenti ambientali. L'ipotalamo regola il lavoro dei processi metabolici e delle ghiandole endocrine. Gestisce il lavoro dei sistemi cardiovascolare e digestivo. Regola il sonno e la veglia, gestisce il fabbisogno di cibo e bevande.
	È costituito dal cervelletto e dal ponte, che si presenta sotto forma di un grosso rullo bianco situato sopra la sezione oblunga. Il cervelletto si trova dietro il ponte, ha due emisferi, le superfici inferiore e superiore e il verme.	Questo reparto svolge una funzione conduttiva nella trasmissione degli impulsi. Il cervelletto controlla la coordinazione dei movimenti.
	Situato dal bordo anteriore del ponte alle vie ottiche.	Responsabile della visione latente, così come del lavoro del riflesso di orientamento, che assicura che il corpo si giri nella direzione del rumore acuto udito.
Oblungo	Presentato come una continuazione del midollo spinale.	Gestisce la coordinazione dei movimenti, l'equilibrio, regola i processi metabolici, la respirazione, la circolazione sanguigna. Controlla il processo di tosse e starnuti.

Riso. 3. Funzioni delle parti del cervello.

Il tronco encefalico è costituito dal midollo allungato, dal mesencefalo, dal diencefalo e dal ponte. Il tronco è il collegamento tra la sezione dorsale e quella della testa del sistema nervoso centrale. La sua funzione è quella di controllare il linguaggio articolato, il battito cardiaco e la respirazione.

Cosa abbiamo imparato?

Il cervello è un meccanismo complesso che controlla il lavoro di tutti i sistemi interni del corpo. Si compone di cinque dipartimenti, ciascuno dei quali svolge determinate funzioni. Senza il lavoro di questa sezione del sistema nervoso centrale, è difficile immaginare l'attività vitale dell'intero organismo.

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Si trova nella regione cerebrale del cranio, che lo protegge dai danni meccanici. All'esterno è ricoperto da meningi con numerosi vasi sanguigni. La massa di un adulto raggiunge i 1100-1600 g Il cervello può essere diviso in tre sezioni: posteriore, media e anteriore.

La parte posteriore include midollo, ponte e cervelletto, e all'anteriore - diencefalo e grandi emisferi. Tutti i dipartimenti, compresi gli emisferi cerebrali, formano il tronco encefalico. All'interno degli emisferi cerebrali e nel tronco cerebrale ci sono cavità piene di liquido. Il cervello è costituito da materia bianca e dalla forma di conduttori che collegano tra loro parti del cervello, e da materia grigia situata all'interno del cervello sotto forma di nuclei e che copre la superficie degli emisferi e del cervelletto sotto forma di corteccia.

Funzioni delle regioni cerebrali:

Oblungo - è una continuazione del midollo spinale, contiene nuclei che controllano le funzioni autonome del corpo (respirazione, funzione cardiaca, digestione). Nei suoi nuclei sono presenti centri dei riflessi digestivi (salivazione, deglutizione, separazione del succo gastrico o pancreatico), riflessi protettivi (tosse, vomito, starnuti), centri della respirazione e dell'attività cardiaca e un centro vasomotore.
Il ponte è una continuazione del midollo allungato; i fasci nervosi lo attraversano, collegando il prosencefalo e il mesencefalo con il midollo allungato e il midollo spinale. Nella sua sostanza si trovano i nuclei dei nervi cranici (trigemino, facciale, uditivo).
Il cervelletto si trova nella parte posteriore della testa dietro il midollo allungato e il ponte, è responsabile della coordinazione dei movimenti, del mantenimento della postura e dell'equilibrio del corpo.
Il mesencefalo collega il prosencefalo e il rombencefalo, contiene nuclei di riflessi orientativi agli stimoli visivi e uditivi e controlla il tono muscolare. Contiene percorsi tra altre parti del cervello. Contiene centri di riflessi visivi e uditivi (esegue i giri della testa e degli occhi quando fissa la visione su un particolare oggetto, nonché quando determina la direzione del suono). Contiene centri che controllano semplici movimenti monotoni (ad esempio, inclinare la testa e il busto).
Il diencefalo si trova davanti a quello centrale, riceve impulsi da tutti i recettori e partecipa al verificarsi delle sensazioni. Le sue parti coordinano il lavoro degli organi interni e regolano le funzioni autonomiche: metabolismo, temperatura corporea, pressione sanguigna, respirazione, omeostasi. Attraverso di esso passano tutte le vie sensoriali che portano agli emisferi cerebrali. Il diencefalo è costituito dal talamo e. Il talamo funge da trasduttore dei segnali provenienti dai neuroni sensoriali. Qui i segnali vengono elaborati e trasmessi alle sezioni corrispondenti della corteccia cerebrale. L'ipotalamo è il principale centro di coordinamento del sistema nervoso autonomo, contiene i centri della fame, della sete, del sonno e dell'aggressività. L'ipotalamo regola la pressione sanguigna, la frequenza e il ritmo cardiaco, il ritmo respiratorio e l'attività di altri organi interni.
Gli emisferi cerebrali sono la parte più sviluppata e più grande del cervello. Coperta dalla corteccia, la parte centrale è costituita da sostanza bianca e nuclei sottocorticali costituiti da materia grigia - neuroni. Le pieghe della corteccia aumentano la superficie. Qui ci sono i centri della parola, della memoria, del pensiero, dell'udito, della vista, della sensibilità muscolo-scheletrica, del gusto e dell'olfatto, del movimento. L'attività di ciascun organo è sotto il controllo della corteccia. Il numero di neuroni nella corteccia cerebrale può raggiungere i 10 miliardi e gli emisferi sinistro e destro sono collegati tra loro dal corpo calloso, che è un'ampia area densa di sostanza bianca. La corteccia cerebrale ha un'area significativa a causa del gran numero di circonvoluzioni (pieghe).
Ogni emisfero è diviso in quattro lobi: frontale, parietale, temporale e occipitale.

Le cellule della corteccia svolgono varie funzioni e quindi nella corteccia si possono distinguere tre tipi di zone:

Zone sensoriali (ricevono impulsi dai recettori).
Zone associative (elaborare e archiviare le informazioni ricevute, nonché sviluppare una risposta basata sull'esperienza passata).
Zone motorie (inviano segnali agli organi).
Il lavoro interconnesso di tutte le zone consente a una persona di svolgere tutti i tipi di attività, processi come l'apprendimento e la memoria dipendono dal loro lavoro, determinano le proprietà dell'individuo.



CERVELLO UMANO
un organo che coordina e regola tutte le funzioni vitali del corpo e controlla il comportamento. Tutti i nostri pensieri, sentimenti, sensazioni, desideri e movimenti sono collegati al lavoro del cervello e, se non funziona, una persona entra in uno stato vegetativo: si perde la capacità di eseguire qualsiasi azione, sensazione o reazione alle influenze esterne . Questo articolo è dedicato al cervello umano, che è più complesso e altamente organizzato di quello animale. Tuttavia, esiste una somiglianza significativa nella struttura del cervello umano e di altri mammiferi, come, in effetti, nella maggior parte delle specie di vertebrati. Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dal cervello e dal midollo spinale. È collegato a varie parti del corpo tramite nervi periferici: motori e sensoriali.
Guarda anche SISTEMA NERVOSO . Il cervello è una struttura simmetrica, come la maggior parte delle altre parti del corpo. Alla nascita il suo peso è di circa 0,3 kg, mentre nell'adulto è di ca. 1,5 kg. Durante un esame esterno del cervello, l'attenzione è attratta principalmente dai due grandi emisferi, che sottostanti nascondono formazioni più profonde. La superficie degli emisferi è ricoperta da solchi e circonvoluzioni che aumentano la superficie della corteccia (lo strato esterno del cervello). Dietro è posto il cervelletto, la cui superficie è più finemente dentellata. Sotto gli emisferi cerebrali si trova il tronco cerebrale, che passa nel midollo spinale. I nervi partono dal tronco e dal midollo spinale, attraverso i quali le informazioni fluiscono dai recettori interni ed esterni al cervello e i segnali vanno ai muscoli e alle ghiandole nella direzione opposta. 12 paia di nervi cranici lasciano il cervello. All'interno del cervello si distingue la materia grigia, costituita principalmente dai corpi delle cellule nervose e che formano la corteccia, e la materia bianca: fibre nervose che formano percorsi (tratti) che collegano varie parti del cervello e formano anche nervi che vanno oltre il sistema nervoso centrale e vai a vari organi. Il cervello e il midollo spinale sono protetti da custodie ossee: il cranio e la colonna vertebrale. Tra la sostanza del cervello e le pareti ossee ci sono tre gusci: quello esterno è la dura madre, quello interno è morbido e tra loro c'è una sottile membrana aracnoidea. Lo spazio tra le membrane è pieno di liquido cerebrospinale (cerebrospinale), che è simile nella composizione al plasma sanguigno, viene prodotto nelle cavità intracerebrali (ventricoli del cervello) e circola nel cervello e nel midollo spinale, fornendogli sostanze nutritive e altri fattori necessari per la vita. L'afflusso di sangue al cervello è fornito principalmente dalle arterie carotidi; alla base del cervello si dividono in grandi rami che vanno ai suoi vari dipartimenti. Sebbene il peso del cervello rappresenti solo il 2,5% del peso del corpo, riceve costantemente, giorno e notte, il 20% del sangue circolante nel corpo e, di conseguenza, ossigeno. Le riserve energetiche del cervello stesso sono estremamente piccole, per cui esso dipende estremamente dall'apporto di ossigeno. Esistono meccanismi protettivi che possono supportare il flusso sanguigno cerebrale in caso di sanguinamento o lesione. Una caratteristica della circolazione cerebrale è anche la presenza del cosiddetto. barriera emato-encefalica. È costituito da diverse membrane che limitano la permeabilità delle pareti vascolari e l'ingresso di molti composti dal sangue nella sostanza del cervello; quindi, questa barriera svolge funzioni protettive. Attraverso di esso, ad esempio, molte sostanze medicinali non penetrano.
CELLULE CEREBRALI
Le cellule del sistema nervoso centrale sono chiamate neuroni; la loro funzione è l'elaborazione delle informazioni. Nel cervello umano ci sono dai 5 ai 20 miliardi di neuroni. Il cervello contiene anche cellule gliali, circa 10 volte più dei neuroni. La glia riempie lo spazio tra i neuroni, formando la struttura di supporto del tessuto nervoso e svolge anche funzioni metaboliche e di altro tipo.

Il neurone, come tutte le altre cellule, è circondato da una membrana semipermeabile (plasma). Dal corpo cellulare partono due tipi di processi: dendriti e assoni. La maggior parte dei neuroni ha molti dendriti ramificati ma un solo assone. I dendriti sono generalmente molto corti, mentre la lunghezza dell'assone varia da pochi centimetri a diversi metri. Il corpo di un neurone contiene un nucleo e altri organelli, come nelle altre cellule del corpo (vedi anche CELLULA).
impulsi nervosi. La trasmissione delle informazioni nel cervello, così come nel sistema nervoso nel suo insieme, avviene tramite impulsi nervosi. Si diffondono nella direzione dal corpo cellulare alla sezione terminale dell'assone, che può ramificarsi, formando molte terminazioni che contattano altri neuroni attraverso uno stretto spazio - la sinapsi; la trasmissione degli impulsi attraverso la sinapsi è mediata da sostanze chimiche: neurotrasmettitori. Un impulso nervoso di solito ha origine nei dendriti: sottili processi ramificati di un neurone specializzati nel ricevere informazioni da altri neuroni e trasmetterle al corpo del neurone. Sono presenti migliaia di sinapsi sui dendriti e, in misura minore, sul corpo cellulare; è attraverso le sinapsi che l'assone che trasporta l'informazione dal corpo del neurone la trasmette ai dendriti di altri neuroni. L'estremità dell'assone, che costituisce la parte presinaptica della sinapsi, contiene piccole vescicole con un neurotrasmettitore. Quando l'impulso raggiunge la membrana presinaptica, il neurotrasmettitore della vescicola viene rilasciato nella fessura sinaptica. Il terminale dell'assone contiene solo un tipo di neurotrasmettitore, spesso in combinazione con uno o più tipi di neuromodulatori (vedi Neurochimica cerebrale di seguito). Il neurotrasmettitore rilasciato dalla membrana presinaptica dell'assone si lega ai recettori sui dendriti del neurone postsinaptico. Il cervello utilizza una varietà di neurotrasmettitori, ognuno dei quali si lega a un recettore diverso. Collegati ai recettori sui dendriti ci sono canali nella membrana postsinaptica semipermeabile che controllano il movimento degli ioni attraverso la membrana. A riposo, il neurone ha un potenziale elettrico di 70 millivolt (potenziale di riposo), mentre la parte interna della membrana è carica negativamente rispetto a quella esterna. Sebbene esistano vari mediatori, tutti hanno effetti eccitatori o inibitori sul neurone postsinaptico. L'effetto eccitatorio si realizza attraverso un aumento del flusso di alcuni ioni, principalmente sodio e potassio, attraverso la membrana. Di conseguenza, la carica negativa della superficie interna diminuisce: si verifica la depolarizzazione. L'effetto inibitorio si realizza principalmente attraverso un cambiamento nel flusso di potassio e cloruri, di conseguenza la carica negativa della superficie interna diventa maggiore che a riposo e si verifica l'iperpolarizzazione. La funzione di un neurone è quella di integrare tutte le influenze percepite attraverso le sinapsi sul suo corpo e sui dendriti. Poiché queste influenze possono essere eccitatorie o inibitorie e non coincidere nel tempo, il neurone deve calcolare l'effetto complessivo dell'attività sinaptica in funzione del tempo. Se l'azione eccitatoria prevale su quella inibitoria e la depolarizzazione della membrana supera il valore soglia, viene attivata una certa parte della membrana neuronale - nella regione della base del suo assone (tubercolo assone). Qui, a seguito dell'apertura dei canali per gli ioni sodio e potassio, si forma un potenziale d'azione (impulso nervoso). Questo potenziale si propaga ulteriormente lungo l'assone fino alla sua estremità ad una velocità compresa tra 0,1 m/s e 100 m/s (più spesso è l'assone, maggiore è la velocità di conduzione). Quando il potenziale d'azione raggiunge l'estremità dell'assone, viene attivato un altro tipo di canale ionico, che dipende dalla differenza di potenziale: i canali del calcio. Attraverso di loro, il calcio entra all'interno dell'assone, il che porta alla mobilitazione delle vescicole con il neurotrasmettitore, che si avvicinano alla membrana presinaptica, si fondono con essa e rilasciano il neurotrasmettitore nella sinapsi.
Mielina e cellule gliali. Molti assoni sono ricoperti da una guaina mielinica, formata dalla membrana avvolta ripetutamente delle cellule gliali. La mielina è composta principalmente da lipidi, che conferiscono l'aspetto caratteristico della sostanza bianca del cervello e del midollo spinale. Grazie alla guaina mielinica, la velocità di conduzione del potenziale d'azione lungo l'assone aumenta, poiché gli ioni possono muoversi attraverso la membrana dell'assone solo in punti non ricoperti di mielina, i cosiddetti. intercettazioni di Ranvier. Tra un'intercettazione e l'altra gli impulsi vengono condotti lungo la guaina mielinica come lungo un cavo elettrico. Poiché occorre del tempo perché il canale si apra e gli ioni lo attraversino, eliminando l'apertura costante dei canali e limitandone la portata a piccole aree della membrana non ricoperte di mielina si accelera la conduzione degli impulsi lungo l'assone di circa 10 volte. Solo una parte delle cellule gliali è coinvolta nella formazione della guaina mielinica dei nervi (cellule di Schwann) o dei tratti nervosi (oligodendrociti). Le cellule gliali molto più numerose (astrociti, microgliociti) svolgono altre funzioni: costituiscono la struttura portante del tessuto nervoso, soddisfano le sue esigenze metaboliche e il recupero da lesioni e infezioni.
COME FUNZIONA IL CERVELLO
Consideriamo un semplice esempio. Cosa succede quando prendiamo in mano una matita posata sul tavolo? La luce riflessa dalla matita viene focalizzata nell'occhio dal cristallino e diretta verso la retina, dove appare l'immagine della matita; è percepito dalle cellule corrispondenti, dalle quali il segnale va ai principali nuclei trasmittenti sensibili del cervello, situati nel talamo (talamo), principalmente in quella parte di esso, che è chiamata corpo genicolato laterale. Qui vengono attivati ​​numerosi neuroni che rispondono alla distribuzione della luce e del buio. Gli assoni dei neuroni del corpo genicolato laterale vanno alla corteccia visiva primaria, situata nel lobo occipitale degli emisferi cerebrali. Gli impulsi che provenivano dal talamo a questa parte della corteccia si convertono in essa in una complessa sequenza di scariche di neuroni corticali, alcuni dei quali rispondono al confine tra la matita e il tavolo, altri agli angoli nell'immagine del matita, ecc. Dalla corteccia visiva primaria, le informazioni lungo gli assoni entrano nella corteccia visiva associativa, dove avviene il riconoscimento di pattern, in questo caso una matita. Il riconoscimento in questa parte della corteccia si basa sulla conoscenza precedentemente accumulata sui contorni esterni degli oggetti. La pianificazione del movimento (ad esempio, prendere una matita) avviene probabilmente nella corteccia frontale degli emisferi cerebrali. Nella stessa area della corteccia si trovano i motoneuroni che danno comandi ai muscoli della mano e delle dita. L'avvicinamento della mano alla matita è controllato dal sistema visivo e dagli interorecettori che percepiscono la posizione dei muscoli e delle articolazioni, le informazioni dalle quali entrano nel sistema nervoso centrale. Quando prendiamo una matita in mano, i recettori della pressione sulla punta delle dita ci dicono quanto bene le dita afferrano la matita e quanto deve essere difficile tenerla. Se vogliamo scrivere il nostro nome con una matita, sarà necessario attivare altre informazioni immagazzinate nel cervello che permettono questo movimento più complesso, e il controllo visivo aiuterà a migliorarne la precisione. L'esempio sopra riportato mostra che l'esecuzione di un'azione abbastanza semplice coinvolge vaste aree del cervello, che si estendono dalla corteccia alle regioni sottocorticali. In comportamenti più complessi che coinvolgono la parola o il pensiero, vengono attivati ​​altri circuiti neurali, che coprono aree ancora più grandi del cervello.
PARTI PRINCIPALI DEL CERVELLO
Il cervello può essere approssimativamente diviso in tre parti principali: prosencefalo, tronco encefalico e cervelletto. Nel prosencefalo sono isolati gli emisferi cerebrali, il talamo, l'ipotalamo e l'ipofisi (una delle ghiandole neuroendocrine più importanti). Il tronco cerebrale è costituito dal midollo allungato, dal ponte (ponte varolii) e dal mesencefalo. Gli emisferi cerebrali costituiscono la parte più grande del cervello e rappresentano circa il 70% del suo peso negli adulti. Normalmente, gli emisferi sono simmetrici. Sono interconnessi da un massiccio fascio di assoni (corpo calloso), che garantisce lo scambio di informazioni.

Ogni emisfero è costituito da quattro lobi: frontale, parietale, temporale e occipitale. La corteccia dei lobi frontali contiene centri che regolano l'attività motoria e, probabilmente, anche centri di pianificazione e previsione. Nella corteccia dei lobi parietali, situata dietro la parte frontale, ci sono zone di sensazioni corporee, tra cui il tatto e la sensazione articolare-muscolare. Lateralmente al lobo parietale confina con il lobo temporale, in cui si trova la corteccia uditiva primaria, così come i centri della parola e altre funzioni superiori. Le parti posteriori del cervello sono occupate dal lobo occipitale, situato sopra il cervelletto; la sua corteccia contiene zone di sensazioni visive.

Le aree della corteccia non direttamente correlate alla regolazione dei movimenti o all'analisi delle informazioni sensoriali sono chiamate corteccia associativa. In queste zone specializzate si formano collegamenti associativi tra diverse aree e dipartimenti del cervello e le informazioni provenienti da essi vengono integrate. La corteccia associativa fornisce funzioni complesse come l’apprendimento, la memoria, la parola e il pensiero.
strutture sottocorticali. Sotto la corteccia si trovano una serie di importanti strutture cerebrali, o nuclei, che sono un gruppo di neuroni. Questi includono il talamo, i gangli della base e l'ipotalamo. Il talamo è il principale nucleo di trasmissione sensoriale; riceve informazioni dagli organi di senso e, a sua volta, le trasmette alle parti appropriate della corteccia sensoriale. Contiene anche zone non specifiche che sono associate a quasi tutta la corteccia e, probabilmente, forniscono i processi della sua attivazione e mantenimento della veglia e dell'attenzione. I gangli della base sono un insieme di nuclei (i cosiddetti putamen, globo pallido e nucleo caudato) che sono coinvolti nella regolazione dei movimenti coordinati (avviarli e fermarli). L'ipotalamo è una piccola area alla base del cervello che si trova sotto il talamo. Riccamente fornito di sangue, l'ipotalamo è un centro importante che controlla le funzioni omeostatiche del corpo. Produce sostanze che regolano la sintesi e il rilascio degli ormoni ipofisari (vedi anche HYPOPHISUS). L'ipotalamo contiene numerosi nuclei che svolgono funzioni specifiche, come la regolazione del metabolismo dell'acqua, la distribuzione del grasso immagazzinato, la temperatura corporea, il comportamento sessuale, il sonno e la veglia. Il tronco cerebrale si trova alla base del cranio. Collega il midollo spinale al prosencefalo ed è costituito da midollo allungato, ponte, mesencefalo e diencefalo. Attraverso il mesencefalo e il diencefalo, così come attraverso l'intero tronco, ci sono vie motorie che portano al midollo spinale, così come alcune vie sensoriali dal midollo spinale alle parti sovrastanti del cervello. Sotto il mesencefalo c'è un ponte collegato tramite fibre nervose al cervelletto. La parte più bassa del tronco, il midollo allungato, passa direttamente nel midollo spinale. Nel midollo allungato ci sono centri che regolano l'attività del cuore e della respirazione a seconda delle circostanze esterne, oltre a controllare la pressione sanguigna, la peristalsi dello stomaco e dell'intestino. A livello del tronco si incrociano le vie che collegano ciascuno degli emisferi cerebrali al cervelletto. Pertanto, ciascuno degli emisferi controlla il lato opposto del corpo ed è collegato all'emisfero opposto del cervelletto. Il cervelletto si trova sotto i lobi occipitali degli emisferi cerebrali. Attraverso le vie conduttrici del ponte è collegato con le parti sovrastanti del cervello. Il cervelletto regola sottili movimenti automatici, coordinando l'attività di vari gruppi muscolari durante l'esecuzione di atti comportamentali stereotipati; inoltre controlla costantemente la posizione della testa, del busto e degli arti, cioè. coinvolti nel mantenimento dell’equilibrio. Secondo dati recenti, il cervelletto svolge un ruolo molto significativo nella formazione delle capacità motorie, contribuendo alla memorizzazione della sequenza dei movimenti.
altri sistemi. Il sistema limbico è un’ampia rete di regioni cerebrali interconnesse che regolano gli stati emotivi, oltre a fornire apprendimento e memoria. I nuclei che formano il sistema limbico comprendono l'amigdala e l'ippocampo (che fanno parte del lobo temporale), nonché l'ipotalamo e i nuclei del cosiddetto. setto trasparente (situato nelle regioni sottocorticali del cervello). La formazione reticolare è una rete di neuroni che si estende attraverso l'intero tronco encefalico fino al talamo ed è inoltre associata a vaste aree della corteccia. È coinvolto nella regolazione del sonno e della veglia, mantiene uno stato attivo della corteccia e aiuta a focalizzare l'attenzione su determinati oggetti.
ATTIVITÀ ELETTRICA DEL CERVELLO
Con l'aiuto di elettrodi posti sulla superficie della testa o introdotti nella sostanza del cervello, è possibile registrare l'attività elettrica del cervello dovuta alle scariche delle sue cellule. La registrazione dell’attività elettrica del cervello mediante elettrodi sulla superficie della testa è chiamata elettroencefalogramma (EEG). Non consente di registrare la scarica di un singolo neurone. È solo grazie all'attività sincronizzata di migliaia o milioni di neuroni che sulla curva registrata compaiono oscillazioni (onde) evidenti.

Con la registrazione costante sull'EEG, vengono rilevati cambiamenti ciclici che riflettono il livello generale di attività dell'individuo. Nello stato di veglia attiva, l'EEG cattura onde beta non ritmiche di bassa ampiezza. In uno stato di veglia rilassata con gli occhi chiusi, predominano le onde alfa con una frequenza di 7-12 cicli al secondo. L'inizio del sonno è indicato dalla comparsa di onde lente di elevata ampiezza (onde delta). Durante i periodi di sonno con sogni, le onde beta ricompaiono sull'EEG e l'EEG può dare la falsa impressione che la persona sia sveglia (da qui il termine "REM"). I sogni sono spesso accompagnati da rapidi movimenti oculari (con le palpebre chiuse). Pertanto, il sonno onirico è anche chiamato sonno con movimenti oculari rapidi (vedi anche sonno REM). L'EEG può diagnosticare alcune malattie del cervello, in particolare l'epilessia
(vedi EPILESSIA). Se registri l'attività elettrica del cervello durante l'azione di un determinato stimolo (visivo, uditivo o tattile), puoi identificare il cosiddetto. potenziali evocati - scariche sincrone di un certo gruppo di neuroni che si verificano in risposta a uno specifico stimolo esterno. Lo studio dei potenziali evocati ha permesso di chiarire la localizzazione delle funzioni cerebrali, in particolare, di associare la funzione del linguaggio ad alcune aree dei lobi temporali e frontali. Questo studio aiuta anche a valutare lo stato dei sistemi sensoriali nei pazienti con sensibilità ridotta.
NEUROCHIMICA DEL CERVELLO
I neurotrasmettitori più importanti nel cervello includono acetilcolina, norepinefrina, serotonina, dopamina, glutammato, acido gamma-aminobutirrico (GABA), endorfine ed encefaline. Oltre a queste sostanze ben note, è probabile che nel cervello ne esistano molte altre che non sono state ancora studiate. Alcuni neurotrasmettitori funzionano solo in alcune aree del cervello. Quindi, le endorfine e le encefaline si trovano solo nei percorsi che conducono gli impulsi del dolore. Altri mediatori, come il glutammato o il GABA, sono più ampiamente distribuiti.
L'azione dei neurotrasmettitori. Come già notato, i neurotrasmettitori, agendo sulla membrana postsinaptica, ne modificano la conduttività per gli ioni. Spesso ciò avviene attraverso l'attivazione di un secondo sistema "intermediario" nel neurone postsinaptico, come l'adenosina monofosfato ciclico (cAMP). L'azione dei neurotrasmettitori può essere modificata sotto l'influenza di un'altra classe di sostanze neurochimiche: i neuromodulatori peptidici. Rilasciati dalla membrana presinaptica contemporaneamente al mediatore, hanno la capacità di potenziare o comunque alterare l'effetto dei mediatori sulla membrana postsinaptica. Di grande importanza è il sistema endorfina-encefalina recentemente scoperto. Le encefaline e le endorfine sono piccoli peptidi che inibiscono la conduzione degli impulsi dolorosi legandosi ai recettori del sistema nervoso centrale, comprese le zone superiori della corteccia. Questa famiglia di neurotrasmettitori sopprime la percezione soggettiva del dolore. I farmaci psicoattivi sono sostanze che possono legarsi specificamente a determinati recettori nel cervello e causare cambiamenti comportamentali. Sono stati identificati diversi meccanismi della loro azione. Alcuni influenzano la sintesi dei neurotrasmettitori, altri - sul loro accumulo e rilascio dalle vescicole sinaptiche (ad esempio, l'anfetamina provoca un rapido rilascio di norepinefrina). Il terzo meccanismo è legarsi ai recettori e imitare l'azione di un neurotrasmettitore naturale, ad esempio l'effetto dell'LSD (dietilamide dell'acido lisergico) è spiegato dalla sua capacità di legarsi ai recettori della serotonina. Il quarto tipo di azione dei farmaci è il blocco dei recettori, ad es. antagonismo con i neurotrasmettitori. Gli antipsicotici comunemente usati come le fenotiazine (p. es., clorpromazina o clorpromazina) bloccano i recettori della dopamina e quindi riducono l'effetto della dopamina sui neuroni postsinaptici. Infine, l'ultimo dei meccanismi d'azione comuni è l'inibizione dell'inattivazione dei neurotrasmettitori (molti pesticidi impediscono l'inattivazione dell'acetilcolina). È noto da tempo che la morfina (un prodotto purificato del papavero da oppio) non ha solo un pronunciato effetto analgesico (analgesico), ma anche la capacità di provocare euforia. Ecco perché viene utilizzato come farmaco. L'azione della morfina è associata alla sua capacità di legarsi ai recettori del sistema endorfina-encefalina umana (vedi anche NARCOTICS). Questo è solo uno dei tanti esempi di come una sostanza chimica di diversa origine biologica (in questo caso vegetale) può influenzare il cervello degli animali e dell'uomo interagendo con specifici sistemi di neurotrasmettitori. Un altro esempio ben noto è il curaro, che deriva da una pianta tropicale ed è in grado di bloccare i recettori dell’acetilcolina. Gli indiani del Sud America lubrificavano le punte delle frecce con curaro, sfruttando il suo effetto paralizzante associato al blocco della trasmissione neuromuscolare.
STUDI SUL CERVELLO
La ricerca sul cervello è difficile per due ragioni principali. Innanzitutto non è possibile accedere direttamente al cervello, protetto in modo sicuro dal cranio. In secondo luogo, i neuroni cerebrali non si rigenerano, quindi qualsiasi intervento può portare a danni permanenti. Nonostante queste difficoltà, la ricerca sul cervello e alcune forme di trattamento (principalmente interventi neurochirurgici) sono note fin dall'antichità. I reperti archeologici mostrano che già nell'antichità una persona eseguiva una trapanazione del cranio per accedere al cervello. La ricerca sul cervello particolarmente intensa è stata condotta durante i periodi di guerra, quando si potevano osservare diverse lesioni craniocerebrali. Il danno cerebrale derivante da una ferita frontale o da un infortunio ricevuto in tempo di pace è una sorta di analogo di un esperimento in cui alcune parti del cervello vengono distrutte. Poiché questa è l'unica forma possibile di "esperimento" sul cervello umano, gli esperimenti su animali da laboratorio sono diventati un altro importante metodo di ricerca. Osservando le conseguenze comportamentali o fisiologiche del danno a una determinata struttura cerebrale, si può giudicare la sua funzione. L'attività elettrica del cervello negli animali da esperimento viene registrata utilizzando elettrodi posizionati sulla superficie della testa o del cervello o introdotti nella sostanza del cervello. Pertanto, è possibile determinare l'attività di piccoli gruppi di neuroni o di singoli neuroni, nonché rilevare cambiamenti nei flussi ionici attraverso la membrana. Con l'aiuto di un dispositivo stereotassico, che consente di inserire un elettrodo in un determinato punto del cervello, vengono esaminate le sue sezioni profonde inaccessibili. Un altro approccio consiste nel rimuovere piccole aree di tessuto cerebrale vivo, dopo di che viene mantenuto sotto forma di una fetta posta in un mezzo nutritivo, oppure le cellule vengono separate e studiate in colture cellulari. Nel primo caso è possibile studiare l'interazione dei neuroni, nel secondo l'attività vitale delle singole cellule. Quando si studia l'attività elettrica dei singoli neuroni o dei loro gruppi in diverse aree del cervello, l'attività iniziale viene solitamente registrata per prima, quindi viene determinato l'effetto dell'uno o dell'altro effetto sulla funzione cellulare. Secondo un altro metodo, un impulso elettrico viene applicato attraverso un elettrodo impiantato per attivare artificialmente i neuroni vicini. In questo modo è possibile studiare l'influenza di alcune aree del cervello su altre aree. Questo metodo di stimolazione elettrica si è rivelato utile nello studio dei sistemi di attivazione dello stelo che passano attraverso il mesencefalo; viene utilizzato anche quando si cerca di comprendere come procedono i processi di apprendimento e di memoria a livello sinaptico. Già cento anni fa divenne chiaro che le funzioni degli emisferi sinistro e destro sono diverse. Il chirurgo francese P. Broca, osservando pazienti con accidente cerebrovascolare (ictus), ha scoperto che solo i pazienti con danni all'emisfero sinistro soffrivano di disturbi del linguaggio. Successivamente, gli studi sulla specializzazione degli emisferi furono continuati utilizzando altri metodi, come la registrazione dell'EEG e dei potenziali evocati. Negli ultimi anni sono state utilizzate tecnologie complesse per ottenere un'immagine (visualizzazione) del cervello. Ad esempio, la tomografia computerizzata (CT) ha rivoluzionato la neurologia clinica, rendendo possibile ottenere immagini intravitali dettagliate (a strati) delle strutture cerebrali. Un'altra tecnica di imaging, la tomografia a emissione di positroni (PET), fornisce un quadro dell'attività metabolica del cervello. In questo caso, a una persona viene iniettato un radioisotopo di breve durata, che si accumula in varie parti del cervello e maggiore è la sua attività metabolica. Utilizzando la PET è stato inoltre dimostrato che le funzioni del linguaggio nella maggior parte dei pazienti esaminati sono associate all'emisfero sinistro. Poiché il cervello funziona utilizzando un numero enorme di strutture parallele, la PET fornisce informazioni sulla funzione cerebrale che non possono essere ottenute con singoli elettrodi. Di norma, gli studi sul cervello vengono condotti utilizzando una combinazione di metodi. Ad esempio, il neurobiologo americano R. Sperry e i suoi collaboratori come procedura terapeutica tagliano il corpo calloso (un fascio di assoni che collega entrambi gli emisferi) in alcuni pazienti affetti da epilessia. Successivamente è stata studiata la specializzazione degli emisferi in questi pazienti con cervello “diviso”. Si è scoperto che l'emisfero prevalentemente dominante (solitamente sinistro) è responsabile della parola e di altre funzioni logiche e analitiche, mentre l'emisfero non dominante analizza i parametri spaziali e temporali dell'ambiente esterno. Quindi si attiva quando ascoltiamo la musica. Lo schema a mosaico dell'attività cerebrale indica che esistono numerose aree specializzate all'interno della corteccia e delle strutture sottocorticali; l'attività simultanea di queste aree conferma il concetto del cervello come dispositivo informatico con elaborazione parallela dei dati. Con l'avvento di nuovi metodi di ricerca, è probabile che le idee sulle funzioni del cervello cambino. L'uso di dispositivi che permettano di ottenere una "mappa" dell'attività metabolica di varie parti del cervello, così come l'uso di approcci genetici molecolari, dovrebbero approfondire la nostra conoscenza dei processi che avvengono nel cervello.
Guarda anche NEUROPSICOLOGIA.
ANATOMIA COMPARATA
In diverse specie di vertebrati, la struttura del cervello è notevolmente simile. Se confrontati a livello dei neuroni, ci sono chiare somiglianze in caratteristiche come i neurotrasmettitori utilizzati, le fluttuazioni nelle concentrazioni di ioni, i tipi di cellule e le funzioni fisiologiche. Le differenze fondamentali si rivelano solo se confrontate con gli invertebrati. I neuroni degli invertebrati sono molto più grandi; spesso sono collegati tra loro non da sinapsi chimiche, ma elettriche, che sono rare nel cervello umano. Nel sistema nervoso degli invertebrati vengono rilevati alcuni neurotrasmettitori che non sono caratteristici dei vertebrati. Tra i vertebrati, le differenze nella struttura del cervello riguardano principalmente il rapporto tra le sue strutture individuali. Valutando le somiglianze e le differenze nel cervello di pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi (incluso l'uomo), si possono dedurre diversi modelli generali. Innanzitutto, in tutti questi animali la struttura e le funzioni dei neuroni sono le stesse. In secondo luogo, la struttura e le funzioni del midollo spinale e del tronco cerebrale sono molto simili. In terzo luogo, l'evoluzione dei mammiferi è accompagnata da un pronunciato aumento delle strutture corticali, che raggiungono il massimo sviluppo nei primati. Negli anfibi la corteccia costituisce solo una piccola parte del cervello, mentre negli esseri umani è la struttura dominante. Si ritiene, tuttavia, che i principi del funzionamento del cervello di tutti i vertebrati siano praticamente gli stessi. Le differenze sono determinate dal numero di connessioni e interazioni interneuronali, che è tanto maggiore quanto più complesso è organizzato il cervello. Guarda anche ANATOMIA COMPARATIVA.
LETTERATURA
Bloom F., Leizerson A., Hofstadter L. Cervello, mente e comportamento. M., 1988

Enciclopedia Collier. - Società aperta. 2000 .

Scopri cos'è il "CERVELLO UMANO" in altri dizionari:

Vista in sezione del cervello di un maschio adulto. Il cervello umano (encefalo latino) riguarda ... Wikipedia

- (cefalone), parte anteriore del sistema nervoso centrale dei vertebrati, situata nella cavità cranica; il principale regolatore di tutte le funzioni vitali del corpo e il substrato materiale della sua attività nervosa superiore. Filogeneticamente G. m. front-end ... ... Dizionario enciclopedico biologico

Cervello situato nel midollo del cranio. Il suo peso medio è di 1360 g.Ci sono tre grandi sezioni del cervello: il tronco, la sezione sottocorticale e la corteccia cerebrale. Dalla base del cervello emergono 12 paia di nervi cranici.

1 - sezione superiore del midollo spinale; 2 - midollo allungato, 3 - ponte, 4 - cervelletto; 5 - mesencefalo; 6 - quadrigemina; 7 - diencefalo; 8 - la corteccia cerebrale; 9 - corpo calloso, che collega l'emisfero destro con quello nuovo; 10 - chiasma ottico; 11 - bulbi olfattivi.

Parti del cervello e loro funzioni

Dipartimenti del cervello		Strutture del Dipartimento	Funzioni
TRONCO ENCEFALICO	Cervello posteriore	Midollo Ecco i nuclei con le coppie uscenti di nervi cranici>: XII - sublinguale; XI - aggiuntivo; X - vagabondo; IX - nervi glossofaringei	Conduttore - la connessione delle parti spinali e sovrastanti del cervello. Riflesso: 1) regolazione dell'attività dei sistemi respiratorio, cardiovascolare e digestivo; 2) riflessi alimentari di salivazione, masticazione, deglutizione; 3) riflessi protettivi: starnuti, ammiccamenti, tosse, vomito;
		Ponte contiene nuclei: VIII - uditivo; VII - facciale; VI - presa; V - nervi trigemini.	Conduttore - contiene vie nervose ascendenti e discendenti e fibre nervose che collegano gli emisferi del cervelletto tra loro e con la corteccia cerebrale. riflesso - responsabile dei riflessi vestibolari e cervicali che regolano il tono muscolare, incl. muscoli mimici.
		Cervelletto Gli emisferi del cervelletto sono interconnessi e sono formati da sostanza grigia e bianca.	Coordinazione dei movimenti volontari e mantenimento della posizione del corpo nello spazio. Regolazione del tono muscolare e dell'equilibrio.
	Formazione reticolare- una rete di fibre nervose che intrecciano il tronco cerebrale e il diencefalo. Assicura l'interazione delle vie ascendenti e discendenti del cervello, il coordinamento di varie funzioni del corpo e la regolazione dell'eccitabilità di tutte le parti del sistema nervoso centrale.
	mesencefalo	quadrigemina Con nuclei dei centri visivi e uditivi primari. Gambe del cervello Con nuclei IV - oculomotore III- bloccare i nervi.	Conduttore. Riflesso: 1) orientare i riflessi agli stimoli visivi e sonori, che si manifestano nella rotazione della testa e del busto; 2) regolazione del tono muscolare e della postura del corpo.
SUBCORT	prosencefalo	Intercerebrale: a) talamo (tubercolo ottico) con nuclei LL -esimo paio di nervi ottici;	Raccolta e valutazione di tutte le informazioni in arrivo dai sensi. Isolamento e trasmissione alla corteccia cerebrale delle informazioni più importanti. regolazione del comportamento emotivo.
		b) ipotalamo.	Il centro subcorticale più alto del sistema nervoso autonomo e di tutte le funzioni vitali del corpo. Garantire la costanza dell'ambiente interno e dei processi metabolici del corpo. Regolazione del comportamento motivato e fornitura di reazioni protettive (sete, fame, sazietà, paura, rabbia, piacere e dispiacere). Partecipazione al cambiamento del sonno e della veglia.
		Gangli della base (nuclei sottocorticali)	Ruolo nella regolazione e coordinazione dell'attività motoria (insieme al talamo e al cervelletto). Partecipazione alla creazione e memorizzazione di programmi di movimenti mirati, apprendimento e memoria.
SUGHERO DEI GRANDI EMISFERI		Corteccia antica e vecchia (cervello olfattivo e viscerale)Contiene nuclei del 1° paio di nervi olfattivi.	Si forma l'antica e vecchia corteccia, insieme ad alcune strutture sottocorticalisistema limbico, Quale: 1) è responsabile degli atti comportamentali innati e della formazione delle emozioni; 2) fornisce l'omeostasi e il controllo delle reazioni volte all'autoconservazione e alla preservazione della specie: 3 influenza la regolazione delle funzioni vegetative.
		Nuova corteccia	1) Svolge un'attività nervosa superiore, è responsabile di comportamenti e pensieri coscienti complessi. Lo sviluppo della moralità, della volontà, dell'intelletto sono associati all'attività della corteccia. 2) Effettua la percezione, la valutazione e l'elaborazione di tutte le informazioni in arrivo dai sensi. 3) Coordina l'attività di tutti i sistemi corporei. 4) Fornisce l'interazione dell'organismo con l'ambiente esterno.

La corteccia cerebrale

La corteccia cerebrale- filogeneticamente la formazione più giovane del cervello. A causa dei solchi, la superficie totale della corteccia di un adulto è di 1700-2000 cm2. Nella corteccia ci sono dai 12 ai 18 miliardi di cellule nervose, disposte in diversi strati. La corteccia è uno strato di materia grigia spesso 1,5-4 mm.

La figura seguente mostra le aree funzionali e i lobi della corteccia cerebrale.

Localizzazione della sostanza grigia e bianca	Lobi degli emisferi	Zone emisferiche
La corteccia è materia grigia, la sostanza bianca è sotto la crosta, nella sostanza bianca ci sono accumuli di materia grigia sotto forma di nuclei			centri del linguaggio
	Parietale	Zona muscoloscheletrica	Controllo del movimento, capacità di distinguere le irritazioni
	temporale	Zona dell'udito	Archi di riflessi che distinguono gli stimoli sonori
		Zone gustative e olfattive	Riflessi di discriminazione dei gusti e degli odori
	Occipitale	zona visiva	Distinguere gli stimoli visivi

Aree sensoriali e motorie della corteccia cerebrale

Emisfero sinistro del cervello	Emisfero destro del cervello
L'emisfero sinistro ("pensiero", logico) - - è responsabile della regolazione dell'attività linguistica, del discorso orale, della scrittura, del conteggio e del pensiero logico. Dominante nei destrimani.	L'emisfero destro ("artistico", emotivo) - - è coinvolto nel riconoscimento delle immagini visive, musicali, della forma e della struttura degli oggetti, nell'orientamento cosciente nello spazio.
Sezione trasversale dell'emisfero sinistro attraverso i centri sensoriali Rappresentazione del corpo nella zona sensibile della corteccia cerebrale. L'area sensibile di ciascun emisfero riceve informazioni dai muscoli, dalla pelle e dagli organi interni del lato opposto del corpo.	Sezione trasversale dell'emisfero destro attraverso i centri motori Rappresentazione del corpo nell'area motoria della corteccia cerebrale. Ciascuna sezione della zona motoria controlla i movimenti di un particolare muscolo.

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Una fonte di informazioni:

La biologia in tabelle e diagrammi. / Edizione 2e, - San Pietroburgo: 2004.

Rezanova E.A. Biologia umana. Nelle tabelle e nei diagrammi./ M.: 2008.

Elaborazione delle informazioni nel cervello umano

Con tutta la varietà delle condizioni esterne in cui vive una persona, esiste un solo modo comprovato per l'impatto delle informazioni dell'ambiente sul suo sistema nervoso centrale: le informazioni esterne entrano nel cervello attraverso i sensi.

Negli organi di senso l'informazione viene ricodificata: l'energia specifica dello stimolo viene convertita in impulsi nervosi. L'impulso nervoso è un processo elettrochimico e non c'è motivo di pensare che l'impulso che viene trasmesso al cervello attraverso il nervo ottico sia diverso dall'impulso che passa attraverso le vie uditive o tattili. Gli impulsi sono gli stessi non solo nella loro natura fisica e chimica, ma anche nella magnitudo (ampiezza). Per trasferire informazioni di qualsiasi grado di complessità dai sensi al cervello, vengono utilizzate diverse frequenze di impulsi. In termini di teoria dell’informazione ciò significa che il sistema nervoso utilizza un codice di impulso con modulazione di frequenza.

Oltre alla frequenza degli impulsi, per trasmettere informazioni viene utilizzata anche la rappresentazione topologica degli organi di senso nella corteccia cerebrale: gli impulsi dalla periferia non vengono solo inviati al cervello, ma sono indirizzati ad alcune aree di esso, ad es. gli impulsi dall'organo della vista vanno ai lobi occipitali, dagli organi dell'udito - a quelli temporali, ecc. Ciò consente a diversi sensori (organi di senso) di trasmettere gli stessi segnali (impulsi) e la differenza di informazioni è fornita dal fatto stesso di trasmissione attraverso canali diversi.

Gli impulsi che entrano nel cervello vengono elaborati: la loro somma spaziale e temporale avviene nelle parti superiori del cervello. Questa è la base fisiologica per la formazione di immagini e idee che riflettono il mondo reale. Come conciliare questa proprietà con il fatto ben noto che la stessa persona in momenti diversi dalle stesse premesse può talvolta trarre conclusioni direttamente opposte? Ovviamente, il processo di elaborazione delle informazioni da parte del cervello, essendo parte del processo oggettivo di riflessione, è allo stesso tempo un processo profondamente soggettivo. Ci sembra che una delle chiavi per comprendere (e non solo il riconoscimento verbale) di questa contraddizione dialettica possa essere l'ipotesi avanzata da N. M. Amosov sui programmi dell'attività cognitiva umana. Oltre ai programmi puramente intellettuali per la cognizione del mondo, esistono anche programmi emotivi associati a centri fisiologici che regolano le pulsioni e gli istinti fisiologici di base di una persona: fame, desiderio sessuale, reazioni difensive. Qualsiasi informazione percepita dagli organi di senso (recettori) di una persona viene trasmessa al cervello ed eccita questi centri emotivi - in misura maggiore o minore, a volte appena percettibile. (Il termine “centro” deve essere inteso non in senso anatomico, ma funzionale-dinamico.) Si tratta, per così dire, di un accompagnamento emotivo che accompagna ogni trasmissione di informazioni al sistema nervoso centrale. Quando i segnali di informazione raggiungono le parti superiori del cervello, dove avviene la loro integrazione spazio-temporale, gli impulsi provenienti dai centri emotivi arrivano negli stessi dipartimenti parallelamente a loro, trasportando informazioni sui principali interessi e bisogni del corpo, attraverso il prisma di cui vengono rifratte le informazioni esterne.

Pertanto, l'elaborazione delle informazioni da parte del cervello viene effettuata come interazione di due programmi principali: intellettuale ed emotivo. Con questo approccio diventa chiaro perché per persone diverse (e per la stessa persona in momenti diversi) le stesse informazioni di input dopo l'elaborazione si trasformano in output informativi opposti nel contenuto: il programma emotivo influenza in modo significativo i risultati ottenuti.

L'interazione dei programmi intellettuali ed emotivi è tutt'altro che semplice. I risultati intermedi dell'elaborazione delle informazioni possono avere un effetto inverso sullo sviluppo delle emozioni e modificare i programmi emotivi. E questo, a sua volta, influisce sull'implementazione dei programmi intellettuali: interazione in base al tipo di feedback.

Può verificarsi dissociazione, divergenza di questi programmi - perdita di chiarezza della loro interazione. È probabile che questa discrepanza sia alla base di alcuni disturbi mentali. Sono possibili anche sforzi volontari deliberati con l'obiettivo di separare questi programmi l'uno dall'altro e liberare il programma intellettuale dall'influenza delle emozioni.

L'idea dell'interazione di programmi intellettuali ed emotivi come base fisiologica dell'attività cognitiva umana merita attenzione, soprattutto perché può essere fruttuosa nel campo della cibernetica, che si occupa di modellare le funzioni mentali umane.

Ciò solleva una serie di domande interessanti. Innanzitutto, devi scoprire lo specifico meccanismo di interazione tra i due programmi. Non meno importante è la questione del ruolo predominante dell'uno o dell'altro programma in persone diverse e in situazioni diverse. Per la prima volta, I. P. Pavlov ha sottolineato questa circostanza, evidenziando due tipi principali di attività nervosa superiore di una persona: mentale e artistica:

“La vita indica chiaramente due categorie di persone: artisti e pensatori. C'è una netta differenza tra loro. Alcuni - gli artisti in tutte le loro forme: scrittori, musicisti, pittori, ecc. - catturano la realtà nel suo insieme, completamente, completamente, vivendo la realtà, senza alcuna frammentazione, senza alcuna separazione. Altri - pensatori - lo schiacciano precisamente e quindi, per così dire, lo uccidono, facendone una sorta di scheletro temporaneo, e poi solo gradualmente, per così dire, ricompongono di nuovo le sue parti e cercano di farle rivivere in questo modo, che ancora non ci riescono del tutto.".

Ecco un estratto dal romanzo di Leone Tolstoj "Guerra e pace", che descrive i sentimenti di Andrei Volkonsky, arrivato al quartier generale austriaco con un rapporto sul primo successo di Kutuzov contro i francesi nella campagna infruttuosa del 1807:

“L'aiutante d'ala, con la sua raffinata cortesia, sembrava volersi proteggere dai tentativi di familiarità dell'aiutante russo. Il sentimento gioioso del principe Andrei si indebolì notevolmente quando si avvicinò alla porta dell'ufficio del ministro della Guerra. Si sentiva offeso, e il sentimento dell'insulto si tramutava nello stesso tempo impercettibilmente in un sentimento di disprezzo fondato su nulla. Una mente intraprendente nello stesso istante gli suggerì il punto di vista dal quale aveva il diritto di disprezzare sia l'aiutante che il ministro della Guerra.

Come puoi vedere, l'elaborazione emotiva delle informazioni "ha superato" quella intellettuale. Di solito, in una persona, il risultato di tale elaborazione è una vaga premonizione, un'ansia inspiegabile, una sfiducia inspiegabile, come un'antipatia infondata, ecc. A questo proposito, un episodio del romanzo di J. Steinbeck "L'inverno della nostra ansia" è estremamente indicativo . La cassiera di banca Joy Morphy ha la premonizione che si stia preparando una rapina e ha persino attivato un allarme speciale. Non c'è misticismo in questo. È solo che Ethan Hawley con tutto il suo comportamento e gli argomenti di conversazione (inclusi sia il significato che l'intonazione) lo ha spinto a questo, fornendo le informazioni rilevanti. L'elaborazione non ha permesso al cassiere di formulare con precisione le sue paure, ma ha provato un sentimento di ansia, un'aspettativa di pericolo, che si rifletteva nel suo comportamento. Il presentimento non è stato instillato in lui dall'alto, ma è sorto come risultato dell'elaborazione prevalentemente emotiva delle informazioni percepite.

Si può presumere che in alcune persone l'elaborazione delle informazioni, di regola, avvenga con uno "spostamento di enfasi": il centro di gravità può spostarsi verso l'elaborazione della componente emotiva. Ci sembra che un tale schema possa essere direttamente correlato a quella che di solito viene chiamata percezione artistica della realtà.

Ciò non significa che lo “spostamento di enfasi” sia una deviazione dalla norma. Dal punto di vista dell'artista è esattamente il contrario: l'elaborazione intellettuale può sembrargli uno "spostamento di enfasi". Si tratta infatti di due varianti della norma, due tipologie estreme. Tra di loro ci sono opzioni transitorie e intermedie, a cui appartiene la maggior parte delle persone. La conoscenza artistica del mondo non è solo emotiva, ma anche intellettuale.

Dopo tutto, i tipi mentali e artistici sono tipi di attività corticale.

Più di 100 anni fa, N. A. Dobrolyubov scrisse sul potere della comprensione artistica della realtà:

“Nella letteratura, tuttavia, sono apparse finora diverse figure che si sono attestate così in alto che né le figure pratiche né gli uomini di scienza pura possono superarle. Questi scrittori erano così riccamente dotati dalla natura che seppero, come per istinto, avvicinarsi a concetti e aspirazioni naturali, che ancora erano perseguiti dai filosofi contemporanei solo con l'aiuto di una scienza rigorosa. Non solo: le verità che i filosofi prevedevano solo in teoria, scrittori brillanti hanno saputo cogliere nella vita e rappresentare nella realtà... Tale era Shakespeare. N. A. Dobrolyubov sottolinea una caratteristica importante della conoscenza artistica: consente di ottenere risultati ancora inaccessibili all'analisi scientifica.

Naturalmente non si può intendere la questione in modo tale che la conoscenza artistica del mondo possa sostituire la scienza. Ma in quei settori dove l'apparato scientifico della cognizione è ancora lungi dall'essere perfetto, l'arte può essere in vantaggio sulla scienza: "L'intuizione è solo un breve salto della conoscenza, un salto dopo il quale la scienza con le sue prove può restare indietro per secoli". Probabilmente era questa l'intuizione dell'artista che Norbert Wiener aveva in mente quando scrisse di Kipling: "Nonostante tutti i suoi limiti, aveva tuttavia l'intuizione di un poeta". È possibile che questo salto di pensiero, la “rottura logica”, sia associato al passaggio dalle seconde associazioni di segnali alle immagini del primo sistema di segnali, seguito da un ritorno al secondo sistema di segnali.

La conoscenza artistica a volte è inequivocabilmente accurata. Questa circostanza fu notata da Friedrich Engels in una famosa lettera a Marguerite Harkness: “Balzac... nella sua Commedia umana ci offre la più notevole storia realistica della società francese... dalla quale ho imparato di più anche in termini di dettagli economici.. ... che dai libri di tutti gli storici, economisti, statistici di questo periodo messi insieme.

Nel 1905 Albert Einstein pubblicò la teoria della relatività speciale. Una conseguenza di questa teoria è il cosiddetto "paradosso dell'orologio". Spieghiamo l'essenza di questo paradosso con un esempio mentale. Immagina che un'astronave voli dalla Terra verso Aldebaran a una velocità vicina a quella della luce. La distanza da Aldebaran è di circa 50 anni luce. Il viaggio di andata e ritorno durerà quindi 100 anni, secondo il nostro orologio terrestre. Ma su un razzo, tutti i processi procederanno più lentamente e agli astronauti sembrerà che il viaggio sia durato molto meno, diciamo, 10 anni. Tali saranno le letture dei cronometri della navicella spaziale e il tasso di invecchiamento del suo equipaggio. Ritornando sulla Terra, è improbabile che gli abitanti del razzo catturino vivo qualcuno dei loro coetanei.

Questo "paradosso dell'orologio" è ormai noto a tutti gli scolari: molto è stato scritto al riguardo sia nella letteratura scientifica popolare che in quella di fantascienza.

Ci è sembrato: abbiamo vagato brevemente.

No, abbiamo vissuto una lunga vita...

Siamo tornati - e non ci hanno riconosciuto,

E non si sono incontrati in una dolce patria.

Come riuscì il poeta ad anticipare una delle più grandi scoperte della scienza? O è una coincidenza?

A conferma delle ipotesi di cui sopra, facciamo riferimento alle parole di A. M. Gorky, un uomo che ha unito l'enorme talento di un artista con un'educazione enciclopedica. Ecco cosa scrive sulla conoscenza artistica della realtà:

“Balzac, uno dei più grandi artisti... osservando la psicologia delle persone, in uno dei suoi romanzi ha sottolineato che nel corpo umano agiscono probabilmente alcuni succhi potenti, sconosciuti alla scienza, che spiegano le varie proprietà psicofisiche del corpo . Passarono diversi decenni, la scienza scoprì diverse ghiandole precedentemente sconosciute nel corpo umano che producono questi succhi - "ormoni" - e creò una dottrina profondamente importante della "secrezione interna". Esistono molte di queste coincidenze tra il lavoro creativo di scienziati e scrittori di spicco.

Il numero degli esempi può essere ulteriormente aumentato. Ma è necessario fare alcune avvertenze e riserve. Innanzitutto non tutti coloro che prendono in mano una penna o un pennello possono essere considerati artisti. Dov'è il criterio, chi può essere considerato un artista, i cui avvertimenti dovrebbero essere ascoltati? Dopotutto, un artista non può tradurre in modo rigoroso e impeccabile le sue intuizioni nel linguaggio dell’argomentazione logica; le sue conclusioni devono essere accettate, limitatamente alla loro giustificazione artistica. A chi credere? Questa domanda rimane finora senza risposta; ma per noi è importante un'altra cosa: vogliamo sottolineare l'oggettività e l'efficacia della conoscenza artistica, che in passato non è stata sufficientemente studiata. A nostro avviso merita più attenzione da parte di filosofi, psicologi e neurofisiologi. La conoscenza artistica ha meno paura delle lacune nelle informazioni in arrivo. Opera con associazioni superiori, cogliendo le connessioni più generali al vertice della scala gerarchica delle associazioni, per poi trovare la loro concreta espressione attraverso un “dettaglio espressivo”. Questa circostanza è stata notata da Hermann Helmholtz. Ha scritto che in alcuni casi “il giudizio... non procede da una costruzione logica cosciente, sebbene in sostanza il processo mentale sia lo stesso... ... Quest'ultimo tipo di induzione, che non può essere ridotto alla forma perfetta di una conclusione logica... gioca un ruolo molto ampio nella vita umana ruolo... In contrasto con l'induzione logica, questo tipo di induzione potrebbe essere definita artistica.

Per comprendere meglio le somiglianze e le differenze tra il pensiero scientifico e quello artistico, dobbiamo prima rispondere alla domanda: cos'è il pensiero?

I filosofi sostengono che il pensiero è un riflesso generalizzato della realtà da parte del cervello umano.

I fisiologi preferiscono una formulazione diversa: il pensiero è una manifestazione mentale di un'attività nervosa superiore.

Gli psichiatri dicono che il pensiero è l'intelligenza in azione. Forse quella di maggior successo è la definizione funzionale: il pensiero è il processo di elaborazione delle informazioni con la loro selezione e aumento del codice (cioè il grado di astrazione).

Il pensiero non è sempre cosciente; i processi di elaborazione delle informazioni da parte del cervello possono in determinati momenti procedere oltre il controllo cosciente. Questo cosiddetto pensiero subconscio è alla base dell’esperienza inconscia, comunemente chiamata intuizione. Qualsiasi evento che accade all'esterno e viene percepito da una persona si riflette, cioè modellato, nel suo cervello sotto forma di una struttura neurale - un modello. Un modello è un insieme di cellule nervose e le loro connessioni che formano un gruppo relativamente stabile nel tempo. La formazione di un modello neurale corrisponde a quella che viene chiamata rappresentazione in logica e psicologia... Se viene creato un modello che riflette una proprietà inerente a molti oggetti, ciò corrisponde alla formazione di un concetto.

La successiva attivazione di modelli, il movimento dell'eccitazione e la sua transizione da modello a modello è la base materiale del processo di pensiero.

Schematicamente, si può immaginare ciascun modello in tre stati principali: eccitato, sottoeccitato e non eccitato.

Il modello non è eccitato: ciò significa che la sua attività (livello energetico) è minima. Risiede nella memoria a lungo termine e interagisce con altri modelli solo in misura molto ridotta.

Il modello è in uno stato di subarousal: ciò significa che è altamente pronto per entrare in uno stato eccitato, nonché per un'interazione più attiva con altri modelli e l'esperienza attuale. Dal numero di modelli sottoeccitati vengono selezionati quelli che saranno eccitati nel momento successivo.

La "subeccitazione", o eccitazione del modello a un livello energetico incompleto, è, a quanto pare, la base materiale del subconscio.

I modelli eccitati sono molto meno dei modelli sottoeccitati. Il loro livello energetico è il più alto: questi sono i modelli che si trovano nella sfera della coscienza.

Attraverso la coscienza può passare solo un filo di associazioni, cioè un solo flusso di informazioni. I collegamenti associativi nel subconscio sono molto più diversificati, più ampi e più ricchi.

La transizione del modello dal subconscio alla coscienza, cioè a un livello più elevato di eccitazione, è associata principalmente al rinforzo emotivo, che determina in gran parte il corso del processo associativo.

Una delle caratteristiche della creatività artistica è la costruzione di modelli corticali in condizioni di grande mancanza di informazioni. Ma a tale costruzione è collegata anche la creatività scientifica. Apparentemente, questa è una caratteristica di qualsiasi processo creativo. La differenza è che la conclusione intuitiva dello scienziato può essere successivamente tradotta nel linguaggio della logica rigorosa (fondazione sperimentale di ipotesi e teorie), mentre l'intuizione artistica, di regola, non viene tradotta nel linguaggio dell'argomentazione logica. Pertanto, per studiare il processo di creazione artistica, è doppiamente importante conoscere le leggi del pensiero subconscio. Queste leggi sono oggettive e, in linea di principio, non dovrebbero differire dalle leggi del pensiero cosciente. Ma c'è anche una specificità; indicheremo tre caratteristiche del pensiero subconscio.

1. La velocità di elaborazione delle informazioni nel subconscio è molto più bassa. Questa affermazione non è ovvia, perché l’esperienza quotidiana sembra contraddirla. Le inferenze subconsce a volte sembrano fulminee. Ma questa velocità fulminea non si riferisce alla velocità di elaborazione delle informazioni, ma alla velocità della transizione del modello neurale dal subconscio al regno della coscienza. Questa transizione è davvero istantanea. Ma è preceduto da una lunga e lenta elaborazione delle informazioni a livello subconscio, che a volte dura mesi e anni.

2. Nel subconscio è possibile l'elaborazione simultanea di diversi flussi paralleli di informazioni. Questa è una circostanza molto significativa, perché allo stesso tempo è molto più ampia e diversificata la cerchia delle associazioni e delle analogie emergenti, che possono diventare slancio e fonte di nuove soluzioni inaspettate.

3. Il pensiero subconscio è maggiormente influenzato dalle emozioni e dai sentimenti.

Adesso viene naturale porsi una domanda. Se la mente subconscia è un elemento così essenziale del processo creativo, allora perché i neurofisiologi la studiano così poco? Il motivo è principalmente che non esistono metodi buoni, o meglio, ce ne sono pochi.

Tra i lavori esistenti è necessario citare gli studi della scuola Bykov sulla percezione degli stimoli provenienti dai propri organi interni. Negli esperimenti è stato possibile dimostrare che i riflessi condizionati possono essere formati dagli organi interni a stimoli pre-soglia impercettibili. Si presume che queste irritazioni raggiungano la corteccia, ma il loro livello energetico è basso e non si trasformano in sensazioni, ma vengono analizzate senza la partecipazione della coscienza. Questi sono impulsi pre-soglia. Possono essere quantificati. Sebbene siano deboli, ma, accumulandosi gradualmente, possono soggiogare completamente il comportamento. Ciò è particolarmente pronunciato quando gli stimoli esterni vengono disattivati ​​(durante il sonno, ad esempio, quando il contenuto dei sogni è in gran parte determinato dagli impulsi dello stomaco, della vescica, ecc.).

Ma la base fisiologica del subconscio non si riduce agli impulsi degli organi interni: è più complessa e diversificata. Nel subconscio interagiscono flussi di informazioni interne ed esterne. Lo studio della percezione subconscia delle informazioni esterne è stato effettuato da GV Gershuni. Ha utilizzato stimoli uditivi di grandezza sotto-soglia e ha sviluppato riflessi condizionati ad essi. Si è scoperto che i riflessi condizionati possono formarsi su un suono impercettibile, "impercettibile". Gershuni interpreta un riflesso così condizionato come una reazione mentale inconscia. Il fatto stesso della formazione di riflessi condizionati a stimoli impercettibili rende, applicato a una persona, un presupposto molto reale sull'esistenza del pensiero intuitivo, quando un pensiero che si è precedentemente formato nel subconscio emerge nella coscienza.

Sono state utilizzate anche altre modifiche di questo metodo: esposizioni a breve termine di disegni, intervallate da fotogrammi di film che non sono tematicamente correlati al film, ecc. Gli esperimenti hanno dimostrato che gli stimoli inconsci possono influenzare il comportamento.

Recentemente ci sono state notizie sensazionali sull'ipnopedia. L'analisi dei risultati pubblicati ci consente di trarre una conclusione preliminare che l'ipnopedia può diventare uno strumento per lo studio del subconscio. Infine, la psicoanalisi di Freud. Nelle mani di un medico di talento in clinica, a volte dà risultati brillanti. Ma la psicoanalisi manca di criteri di precisione: le sue interpretazioni sono troppo arbitrarie.

I metodi esistenti per studiare il subconscio sono insufficienti. Abbiamo bisogno di nuove idee. Ma l’importanza del problema merita qui gli sforzi più energici.

Le scienze naturali tendono a trovare un modello semplificato di un fenomeno complesso, a studiarne le proprietà e quindi, con riserve, a trasferire con attenzione le loro scoperte al fenomeno più complesso. Dove cercare un modello del processo creativo? Abbiamo optato per un modello un po’ inaspettato: la creazione dell’ingegno, perché anche qui si osservano tre caratteristiche principali di un atto creativo:

a) conoscenze pregresse;

b) associazione subconscia di concetti distanti;

c) una valutazione critica del risultato ottenuto.

Come ogni processo creativo, la creazione di uno scherzo è legata al superamento dei limiti della logica formale, alla liberazione del pensiero dal quadro ristretto della rigorosa deduzione.

Il motivo del risveglio, la molla trainante di questo lavoro mentale sono i sentimenti umani - proprio come, tuttavia, nella risoluzione di qualsiasi problema, e in generale - non può esserci creatività umana senza sentimenti. La visione dell'arguzia come processo subconscio, il secondo che ha tutte le caratteristiche del subconscio, fu espressa per la prima volta da Freud. È vero, Freud ha scelto un modo alquanto insolito per dimostrare il suo pensiero. Ha deciso di dimostrare che lo spirito ha una somiglianza con il pensiero nei sogni. E poiché il carattere subconscio del pensiero nei sogni è del tutto evidente, viene così dimostrato il carattere subconscio dello spirito.

Freud identifica le seguenti caratteristiche comuni del pensiero onirico e dell'arguzia:

1. Concisione.

2. Shift, cioè la scelta di mezzi espressivi sufficientemente lontani da quelli ostacolati dalla censura interna (educazione).

3. Immagine indiretta (suggerimento).

4. Sciocchezze, cioè relazioni causali invertite.

5. Una svolta regressiva dalle astrazioni alle immagini visuo-sensoriali.

Questa prova sembra alquanto inverosimile, sebbene la conclusione di Freud sulla connessione dell'ingegno con i processi subconsci sia abbastanza plausibile.

L'approccio allo studio dell'ingegno può avvenire da diversi punti di mira. Per un neuropatologo è del tutto naturale affrontare il problema dello spirito da un punto di vista medico. Nella clinica delle malattie nervose è spesso necessario osservare lo "spirito frontale", a cui nel libro è dedicata una sezione speciale. Perché i tumori del lobo frontale del cervello causano disturbi così drastici proprio in quest'area del comportamento verbale di una persona? Forse riconoscere i lobi frontali come il centro dell'ingegno? Ma questo non è grave, nel cervello non esiste alcun centro dello spirito, così come non esistono centri di altre funzioni mentali superiori. Qual è il problema qui?

Per rispondere alla domanda perché l'arguzia soffre nelle lesioni frontali, dobbiamo prima capire: cos'è l'arguzia? Qualsiasi funzione mentale complessa è un'organizzazione gerarchica di altre funzioni, più semplici, ma anche lontane dall'elementare. Ciò significa che l'ingegno come proprietà mentale complessa include un intero complesso di qualità mentali. Innanzitutto, la criticità. Non tutte le battute possono essere rese pubbliche: devi valutarle immediatamente prima di dirle ad alta voce. La selezione richiesta è molto severa. E con il danno ai lobi frontali, la criticità viene generalmente violata. In secondo luogo, l'arguzia richiede la capacità di associazione selettiva, che permette di associare concetti distanti. E con il danno ai lobi frontali, si perde la capacità di associazioni selettive e, di regola, nel "flusso di coscienza" predominano associazioni casuali.

Pertanto, lo "spirito frontale" non è un segno misterioso della sconfitta di qualche centro fantastico, ma uno dei risultati della disintegrazione delle funzioni mentali superiori. La stessa disintegrazione porta ad altri fenomeni psicopatologici, provocando cambiamenti più ampi nella personalità del paziente. E l’umorismo può, in una certa misura, servire da modello in cui questi cambiamenti si manifestano nel modo più provocatorio.

Per comprendere meglio il meccanismo dello spirito patologico, è necessario analizzare lo spirito "normale". Ma qui sorge la domanda: qual è la differenza tra spirito e senso dell'umorismo? Dopotutto, molte persone non li distinguono. L'analisi del senso dell'umorismo come reazione emotiva solleva un'altra domanda: cos'è un sentimento? Quindi il capitolo sull'arguzia doveva essere preceduto da una lunga sezione sulle emozioni e sui sentimenti.

L'analisi dell'umorismo "normale" viene fornita principalmente su esempi tratti dalla finzione, perché questo materiale è stato testato. È rischioso prendere in analisi le battute dei tuoi conoscenti.

C'è anche un lato cibernetico nel problema dell'ingegno. È possibile descrivere la struttura di una battuta in un linguaggio formale, nel linguaggio di un programma per computer? Rispondere affermativamente a questa domanda significa riconoscere la possibilità di modellare lo spirito. Questo compito è estremamente difficile e richiederà gli sforzi congiunti a lungo termine di medici, psicologi, programmatori e matematici. Ma in linea di principio, un compito del genere sembra essere abbastanza risolvibile.

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