Мозг — это самый загадочный и таинственный орган человека. Парадоксально, но наши представления о его работе и то, как она самом деле происходит — вещи диаметрально противоположные. Следующие эксперименты и гипотезы приоткроют завесу над некоторыми тайнами функционирования этого «оплота мышления», взять который ученым не удалось по сей день.
1. Усталость — пик креативности
Работа биологических часов — внутренней системы организма, определяющей ритм его жизнедеятельности — имеет непосредственное влияние на повседневную жизнь человека и его продуктивность в целом. Если вы «жаворонок», то разумней всего выполнять сложную аналитическую работу, требующую серьезных умственных затрат, утром или до полудня. Для полуночников, иными словами — «сов» — это вторая половина дня, плавно переходящая в ночь.
С другой стороны, за более креативную работу, требующую активации правого полушария, ученые советуют приниматься, когда организм чувствует физическую и умственную истощенность, а мозгу уже просто не под силу разобраться в доказательстве тернарной проблемы Гольдбаха. Звучит безумно, но если копнуть немного глубже, то рациональное зерно в данной гипотезе найти все же можно. Так или иначе, это объясняет, почему моменты типа «Эврика!» происходят во время езды в общественном транспорте после длинного рабочего дня или, если верить истории, в ванной. :)
При недостатке сил и энергии фильтровать поток информации, анализировать статистические данные, находить и, что самое главное, запоминать причинно-следственные связи крайне тяжело. Когда речь заходит о творчестве, то перечисленные негативные моменты приобретают положительный окрас, так как этот вид умственной работы предполагает генерирование новых идей и нерациональное мышление. Другими словами, уставшая нервная система при работе над творческими проектами более эффективна.
В одной из статей научно-популярного американского журнала Scientific American говорится о том, почему отвлечение играет важную роль в процессе креативного мышления:
«Способность к отвлечению очень часто является источником нестандартных решений и оригинальных мыслей. В эти моменты человек менее сконцентрирован и может воспринимать более широкий спектр информации. Такая «открытость» позволяет оценивать альтернативные варианты решения проблем под новым углом, способствует принятию и созданию совершенно новых свежих идей».
2. Влияние стресса на размеры мозга
Стресс — это один из наиболее сильных факторов, влияющих на нормальное функционирование головного мозга человека. Недавно ученые Йельского университета (Yale University) доказали, что частые переживания и депрессии в буквальном смысле уменьшают размеры центральной части нервной системы организма.
Головной мозг человека не может синхронизировать процессы принятия решений в отношении двух отдельно взятых проблем. Пытаясь сделать два действия в одно и то же время, мы всего лишь истощаем свои когнитивные способности, переключаясь с одной проблемы на другую.
В случае, если человек сконцентрирован на чем-то одном, основную роль играет префронтальная кора, контролирующая все возбуждающие и угнетающие импульсы.
«Передняя (Anterior part) префронтальная кора головного мозга отвечает за формирование целей и намерений. К примеру, желание “Я хочу съесть тот кусочек торта” в виде возбуждающего импульса проходит по нейронной сети, достигает задней префронтальной коры, и вы уже наслаждаетесь лакомством».
4. Короткий сон повышает умственную активность
Прекрасно известно, какое влияние оказывает здоровый сон. Вопрос в том, какое воздействие имеет дремота? Как выяснилось, короткие «отключки» на протяжении дня не менее положительно сказываются на умственной деятельности.
Улучшение памяти
После окончания эксперимента по запоминанию 40 иллюстрированных карточек одна группа участников на протяжении 40 минут спала, тогда как вторая бодрствовала. В результате последующего тестирования выяснилось, что участники, которым выпал шанс немного вздремнуть, запомнили карточки гораздо лучше:
«В это сложно поверить, но выспавшейся группе удалось возобновить в памяти 85% карточек, тогда как остальные вспомнили всего 55%».
Очевидно, что короткий сон помогает нашему центральному компьютеру «кристаллизировать» воспоминания:
«Исследование показывает, что едва сформировавшиеся в гиппокампе воспоминания очень хрупки и могут быть легко стерты из памяти, особенно если потребуется место для новой информации. Короткий сон, как оказалось, “проталкивает” недавно усвоенные данные к новой коре (неокортекс), месту длительного хранения воспоминаний, защищая их таким образом от уничтожения».
Улучшение процесса обучения
В процессе исследования, проведенного профессорами Калифорнийского университета (The University of California), перед группой студентов было поставлено довольно сложное задание, требующее изучения большого количества новой информации. Через два часа после начала эксперимента половина волонтеров, точно так же, как и в случае с карточками, на протяжении короткого периода времени спала.
В конце дня выспавшиеся участники не только качественнее выполнили задание и лучше усвоили материал, но их «вечерняя» продуктивность значительно превышала показатели, полученные перед началом исследования.
Что происходит во время сна?
Несколько недавних исследований показали, что во время сна активность правого полушария значительно повышается, тогда как левое ведет себя предельно тихо. :)
Такое поведение ему совершенно не свойственно, так как у 95% населения планеты левое полушарие является доминирующим. Андрей Медведев, автор данного исследования, сделал весьма забавное сравнение:
«Пока мы спим, правое полушарие беспрестанно хлопочет по дому».
5. Зрение — главный «козырь» сенсорной системы
Несмотря на то, что зрение является одной из пяти составляющих сенсорной системы, способность воспринимать электромагнитное излучение видимого спектра по своей важности значительно превалирует над остальными:
«Через три дня после изучения какого-либо текстового материала, вы вспомните всего 10% прочитанного. Несколько релевантных изображений способны увеличить эту цифру на 55%.
Иллюстрации гораздо эффективнее текста отчасти потому, что чтение само по собе не приносит ожидаемых результатов. Наш мозг воспринимает слова в виде крошечных изображений. Чтобы вникнуть в смысл одного предложения, необходимо больше времени и энергии, нежели для того, чтобы рассмотреть красочную картинку».
На самом деле то, что мы так сильно полагаемся на свою зрительную систему, имеет несколько негативных моментов. Вот один из них:
«Наш мозг вынужден постоянно строить догадки, так как он не имеет никакого понятия, где конкретно находятся видимые предметы. Человек живет в трехмерном пространстве, тогда как свет на сетчатку его глаза падает в двумерной плоскости. Таким образом, мы додумываем все, что не можем увидеть».
На картинке, представленной ниже, показано, какая часть головного мозга отвечает за обработку визуальной информации, и ее взаимодействие с другими областями мозга.
6. Влияние типа личности
Умственная активность экстравертов значительно повышается, когда «выгорает» рискованная сделка или удается провернуть какую-то авантюру. С одной стороны, это просто генетическая предрасположенность общительных и импульсивных людей, а с другой — разные уровни нейромедиатора дофамина в мозгу разных типов личности.
«Когда стало известно, что рискованная сделка оказалась удачной, повышенная активность прослеживалась в двух областях мозга экстравертов: миндалевидном теле (лат. corpus amygdaloidum) и прилежащем ядре (лат. nucleus accumbens)».
Прилежащее ядро является частью дофаминергической системы, вызывающей чувство удовольствия и влияющей на процессы мотивации и обучения. Дофамин, вырабатываемый в мозгу экстравертов, подталкивает их к совершению безумных поступков и дает возможность полностью насладиться происходящими вокруг событиями. Миндалевидное тело, в свою очередь, играет ключевую роль в формировании эмоций и отвечает за обработку возбуждающих и угнетающих импульсов.
Другие исследования продемонстрировали, что самая большая разница между интровертами и экстравертами заключается в процессах обработки различных стимулов, поступающих в мозг. У экстравертов этот путь гораздо короче — возбуждающие факторы двигаются через области, отвечающие за обработку сенсорной информации. У интровертов траектория движения стимулов гораздо сложнее — они проходят через области, связанные с процессами запоминания, планирования и принятия решений.
7. Эффект «полного провала»
Профессор социальной психологии Стэнфордского университета (Stanford University) Эллиот Аронсон (Elliot Aronson) обосновал существование так называемого эффекта «полного провала» (Pratfall Effect). Его суть состоит в том, что допуская ошибки, мы больше нравимся людям.
«Тот, кто никогда не ошибается, менее симпатичен окружающим, нежели тот, кто временами делает глупости. Совершенство создает дистанцию и невидимую ауру недосягаемости. Именно поэтому в выигрыше всегда тот, у кого есть хоть какие-то изъяны.
Эллиот Аронсон провел замечательный эксперимент, подтверждающий его гипотезу. Группе участников было предложено прослушать две аудиозаписи, сделанные во время собеседований. На одной из них было слышно, как человек опрокидывает чашку кофе. Когда участников опросили, какой из претендентов им симпатизировал больше, все проголосовали за неуклюжего соискателя».
8. Медитация — подзарядка для мозга
Медитация полезна не только для улучшения внимания и сохранения спокойствия в течении дня. Различные психофизические упражнения имеют множество положительных эффектов.
Спокойствие
Чем чаще мы медитируем, тем спокойнее становимся. Это утверждение несколько спорное, но довольно интересное. Как выяснилось, причиной тому является разрушение нервных окончаний мозга. Вот как выглядит префронтальная кора до и после 20-минутной медитации:
Во время медитации нервные связи значительно ослабевают. При этом связи между областями мозга, отвечающими за рассуждения и принятия решений, телесными ощущениями и центром страха, наоборот, укрепляются. Поэтому, переживая стрессовые ситуации, мы можем более рационально их оценивать.
Креативность
Исследователи Лейденского университета в Нидерландах, изучая целенаправленную медитацию и медитацию ясного ума, обнаружили, что у участников эксперимента, практикующих стиль целенаправленной медитации, не наблюдалось особых изменений в областях мозга, регулирующих процесс творческого мышления. Те, кто избрал для себя медитацию ясного ума, намного превзошли остальных участников по результатам последующего тестирования.
Память
Кэтрин Кэрр (Catherine Kerr), доктор философских наук, сотрудник Центра Биомедицинского Сканирования MGH (Martinos Center for Biomedical Imaging) и Исследовательского центра Ошера Гарвардской Медицинской Школы, утверждает, что медитация повышает многие умственные способности, в частности — быстрое запоминание материала. Способность абсолютно абстрагироваться от всех отвлекающих факторов позволяет людям, практикующим медитацию, предельно концентрироваться на выполняемой задаче.
9. Упражнения — реорганизация и воспитание силы воли
Конечно, физические упражнения очень полезны для нашего тела, но как насчет работы мозга? Между тренировками и умственной активностью существует точно такая же связь, как между тренировками и положительными эмоциями.
«Регулярная физическая нагрузка может стать причиной значительного улучшения когнитивных способностей человека. В результате проведенного тестирования выяснилось, что люди, активно занимающиеся спортом, в отличие от домоседов, имеют хорошую память, быстро принимают правильные решения, без особого труда концентрируют внимание на выполнении поставленной задачи и умеют выделять причинно-следственные связи».
Если вы только приступили к занятиям, ваш мозг воспримет это событие не иначе как стресс. Учащенное сердцебиение, одышка, головокружение, судороги, мышечная боль и т. д. — все эти симптомы возникают не только в тренажерных залах, но и в более экстремальных жизненных ситуациях. Если ранее вы ощущали что-то подобное, эти неприятные воспоминания обязательно всплывут в памяти.
Чтобы защититься от стресса, во время тренировки мозг вырабатывает белок BDNF (нейротрофический фактор мозга). Вот почему после занятий спортом мы чувствуем себя непринужденными и в конечном итоге даже счастливыми. Кроме того — как защитная реакция в ответ на стресс — увеличивается выработка эндорфинов:
«Эндорфины минимизируют ощущение дискомфорта во время занятий, блокируют боль и способствуют возникновению чувства эйфории».
10. Новая информация замедляет ход времени
Вы когда-нибудь мечтали о том, чтобы время летело не так быстро? Наверное, неоднократно. Зная, каким образом человек воспринимает время, можно искусственно замедлять его ход.
Поглощая огромное количество информации, поступающей от разных органов чувств, наш мозг структурирует данные таким образом, чтобы мы могли беспрепятственно воспользоваться ими в будущем.
«Так как информация, воспринимаемая мозгом, совершенно неупорядоченная, она должна быть реорганизована и усвоена в понятной для нас форме. Несмотря на то, что процесс обработки данных занимает миллисекунды, новая информация усваивается мозгом немного дольше. Таким образом, человеку кажется, что время тянется вечность».
Более странно то, что за восприятие времени отвечают практически все области нервной системы.
Когда человек получает много информации, мозгу необходимо определенное время на ее обработку, и чем дольше длится этот процесс, тем больше замедляется ход времени.
Когда же мы в который раз работаем над до боли знакомым материалом, все происходит с точностью до наоборот — время пролетает практически незаметно, так как особых умственных усилий прикладывать не приходится.
Головной мозг является главным регулятором всех функций живого организма. Он представляет собой один из элементов центральной нервной системы. Строение и функции головного мозга — предмет изучения медиков до сих пор.
Общее описание
Человеческий мозг состоит из 25 млрд. нейронов. Именно эти клетки представляют собой серое вещество. Мозг покрыт оболочками:
паутинной (по ее каналам циркулирует так называемый ликвор, который является спинномозговой жидкостью).
Ликвор является амортизатором, защищающим головной мозг от ударов.
Несмотря на то, что мозг женщин и мужчин одинаково развит, он имеет разную массу. Так у представителей сильного пола его масса в среднем составляет 1375 г, а у дам - 1245 г. Вес мозга составляет около 2% от веса человека нормального телосложения. Установлено, что уровень умственного развития человека никак не связан с его весом. Он зависит от количества связей, созданных головным мозгом.
Клетки мозга - это нейроны, генерирующие и передающие импульсы и глии, выполняющие дополнительные функции. Внутри мозга есть полости, называемые желудочками. От него в разные отделы тела отходят парные черепно-мозговые нервы (12 пар). Функции отделов головного мозга бывают самыми разными.От них полностью зависит жизнедеятельность организма.
Строение головного мозга: таблица с указанием основных функций.
Строение
Строение головного мозга картинки которого представлены ниже, можно рассматривать в нескольких аспектах.
Так в нем выделяют 5 главных отделов мозга:
конечный (80% общей массы);
промежуточный;
задний (мозжечок и мост);
продолговатый.
Также головной мозг разделяют на 3 части:
большие полушария;
ствол мозга;
мозжечок.
Строение головного мозга: рисунок с названием отделов.
Конечный мозг
Строение головного мозга кратко нельзя описать, поскольку без изучения его структуры невозможно понять его функции.
Конечный мозг протянулся от затылочной до лобной кости.
В нем различают 2 большие полушария: левое и правое.
Он отличается от других отделов мозга наличием большого количества извилин и борозд.
Строение и развитие головного мозга тесно взаимосвязаны.
Специалисты различают 3 вида коры мозга:
древнюю , к которой относятся обонятельный бугорок;
продырявленное переднее вещество;
полулунная, подмозолистая и боковая подмозолистая извилина;
старую , к которой относят гиппокамб и зубчатую извилину (фасцию);
новую , представленную всей остальной частью коры.
Строение полушарий головного мозга:
они разделены продольной бороздой, в глубине которой расположен свод и мозолистое тело.
Они соединяют полушария мозга.
Мозолистое тело — это новая кора, состоящая из нервных волокон.
Под ним находится свод.
Строение больших полушарий головного мозга представляется в качестве многоуровневой системы. Так в них различают доли (теменную, лобную, затылочную, височную), кору и подкорку.
Большие полушария головного мозга выполняют много функций. Правое полушарие управляет левой половиной тела, а левое — правой. Они дополняют друг друга.
Кора
Кора головного мозга - это поверхностный слой толщиной в 3 мм, покрывающий полушария. Она состоит из вертикально ориентированных нервных клеток с отростками. В ней также есть афферентные и эфферентные нервные волокна, нейро-глии. Что такое кора головного мозга? Это сложная структура с горизонтальной слоистостью. Строение коры головного мозга: в ней различают 6 слоев (наружный зернистый, молекулярный, наружный пирамидальный, внутренний зернистый, внутренний пирамидальный, веретеновидных клеток), которые имеют разную плотность расположения, ширину, размер и форму нейронов. Благодаря имеющимся в коре вертикальным пучкам нервных волокон, нейронов и их отростков она имеет вертикальную исчерченность. Кора головного мозга человека, которая насчитывает больше 10 млрд. нейронов, имеет площадь около 2200 кв.см.
Кора головного мозга отвечает за несколько специфических функций. При этом каждая ее доля отвечает за что-то свое. Функции коры головного мозга:
височная доля - слух и обоняние;
затылочная - зрение;
теменная - осязание и вкус;
лобная - речь, движение, сложное мышление.
Каждый нейрон (серое вещество) имеет до 10 тысяч контактов с другими нейронами. Белое вещество головного мозга - это нервные волокна. Определенная их часть соединяет оба полушария. Белое вещество полушарий головного мозга состоит из 3 видов волокон:
ассоциационные (связывающие разные корковые участки в одном полушарии);
комиссуральные (соединяющие между собой полушария);
проекционные (проводящие пути анализаторов, осуществляющих связь коры мозга с ниже расположенными образованиями). Внутри полушарий мозга находятся скопления серого вещества (базальные ганглии). Их функция - передача информации. Белое вещество головного мозга человека занимает пространство между базальными ядрами и мозговой корой. В нем различают 4 части (в зависимости от его расположения):
находящееся в извилинах между бороздами;
имеющееся в наружных частях полушарий;
входящее в состав внутренней капсулы;
находящееся в мозолистом теле.
Белое вещество головного мозга образовано нервными волокнами, связывающими собой кору извилин обеих полушарий и нижележащими образованиями. Подкорка мозга состоит из подкорковых ядер. Конечный мозг управляет всеми важными для жизни человека процессами и нашими интеллектуальными способностями.
Промежуточный мозг
Он состоит из вентральной (гипоталамус) и дорсальной (метаталамус, таламус, эпиталамус) части. Таламус - это посредник, в котором все полученные раздражения направляются к полушариям мозга. Его часто называют зрительным бугром. Благодаря ему организм быстро адекватно приспосабливается к изменяющейся внешней среде. Таламус соединен с мозжечком лимбической системой .
Гипоталамус — это подкорковый центр, в котором происходит регуляция вегетативных функций. Его влияние происходит через железы внутренней секреции и нервную систему. Он участвует в регуляции работы некоторых эндокринных желез и обмене веществ. Под ним находится гипофиз. Благодаря ему происходит регуляция температуры тела, пищеварительной и сердечнососудистой систем. Гипоталамус регулирует бодрствование и сон, формирует питьевое и пищевое поведение.
Задний мозг
Этот отдел состоит из расположенного спереди моста и находящегося позади него мозжечка. Строение моста головного мозга: дорсальная поверхность его накрыта мозжечком, а вентральная имеет волокнистое строение. Эти волокна направлены поперечно. Они с каждой стороны моста переходят в мозжечковую среднюю ножку. Сам мост имеет вид белого толстого валика. Он располагается над продолговатым мозгом. В бульбарно-мостовой борозде выходят корешки нервов. Задний головной мозг: строение и функции -на фронтальном разрезе моста заметно, что он состоит из большой вентральной (передней) и маленькой дорсальной (задней) части. Граница между ними — трапециевидное тело. Его толстые поперечные волокна относят к слуховому пути. Задний мозг обеспечивает проводниковую функцию.
Мозжечок , часто называемый малым мозгом, располагается сзади моста. Он прикрывает ромбовидную ямку и занимает практически всю заднюю ямку черепа. Его масса составляет 120-150 г. Над мозжечком сверху нависают большие полушария, отделенные от него поперечной щелью мозга. Нижняя поверхность мозжечка прилежит к продолговатому мозгу. В нем различают 2 полушария, а также верхнюю и нижнюю поверхность и червя. Граница между ними называется глубокой горизонтальной щелью. Поверхность мозжечка изрезана множеством щелей, между которыми расположены тоненькие валики (извилины) мозгового вещества. Группы извилин, находящиеся между глубокими бороздками являются дольками, которые, в свою очередь, составляют доли мозжечка (переднюю, клочково-узелковую, заднюю).
В мозжечке различают 2 вида вещества. Серое находится на периферии. Оно образует кору, в которой есть молекулярный, грушевидных нейронов и зернистый слой. Белое вещество головного мозга всегда находится под корой. Так и в мозжечке оно образует мозговое тело. Оно проникает во все извилины в виде белых полосок, покрытых серым веществом. В самом белом веществе мозжечка есть вкрапления серого вещества (ядра). На разрезе их соотношение напоминает дерево. От функционирования мозжечка зависит наша координация движения.
Средний мозг
Этот отдел располагается от переднего края моста до сосочковых тел и зрительных трактов. В нем выделяют скопление ядер, которые называются буграми четверохолмия. Средний мозг отвечает за скрытое зрение. Также в нем расположен центр ориентировочного рефлекса, обеспечивающий поворот тела в сторону резкого шума.
Продолговатый мозг
Он являет собой продолжение спинного мозга. Строение головного и спинного мозга имеет много общего. Это становится ясно при детальном рассмотрении белого вещества продолговатого мозга. Белое вещество головного мозга представлено длинными и короткими нервными волокнами. Серое вещество представлено в виде ядер. Этот мозг отвечает за координацию движения, равновесие, регуляцию обмена веществ, кровообращения и дыхания. Он также отвечает за кашель и чихание.
Строение стволовой части головного мозга: она - продолжение спинного мозга, подразделяющееся на средний и задний мозг. Стволом называют продолговатый, средний, промежуточный мозг и мост. Строение ствола головного мозга являет собой восходящие и нисходящие пути, которые связывают его с головным и спинным мозгом. Он контролирует членораздельную речь, дыхание и сердцебиение.
Головной мозг человека является не только субстратом психической жизни, но и регулятором всех процессов, происходящих в организме. Прогрессивное развитие головного мозга у высших приматов, обусловленное вначале орудийной, а далее трудовой деятельностью и членораздельной речью, позволило человеку качественно выделиться в животном мире и занять господствующее положение в природе.
Головной мозг располагается в полости черепа. Индивидуальные колебания массы головного мозга современного человека, независимо от степени его одаренности, довольно велики (наиболее часто 1,1-1,7кг). В таких пределах была масса мозга И.П.Павлова (1653г), Д.И.Менделеева (1571г) и других великих людей. Наряду с этим масса мозга И.С.Тургенева (2012г), Байрона (1807г), И.Ф.Шиллера (1785г) превышала максимальную массу, а Анатоля Франса (1017г) имела минимальную массу, известную для современного человека.
Мозг новорожденного весит в среднем 330-400 грамм. В эмбриональном периоде и в первые годы жизни головной мозг интенсивно растет, но только к 20 годам достигает окончательной величины.
В мозге различают пять отделов :
- Продолговатый мозг;
- задний мозг, состоящий из моста и мозжечка;
- средний мозг, включающий ножки мозга и четверохолмие;
- промежуточный мозг, основными образованиями которого являются таламус и гипоталамус;
- передний (конечный) мозг, представленный двумя большими полушариями.
Первые четыре составляют ствол головного мозга, который является наиболее древним в филогенетическом отношении. Полушария большого мозга - сравнительно молодые образования.
Продолговатый мозг
Продолговатый мозг является непосредственно продолжением спинного мозга кверху, чем и объясняется его название, а спереди он переходит в задний мозг. Его задний конец узкий, а передний расширен.
На передней и задней поверхностях продолговатого мозга находится по одной продольной борозде, которые являются непосредственным продолжением таких же борозд спинного мозга. По бокам от передней борозды расположено по одному выступу, называемому пирамидой.
Если рассечь продолговатый мозг поперек, то на поверхностях разреза видны участки серого вещества (скопления нервных клеток), которые получили названия - оливы, ретикулярная формация (диффузное скопление клеток различных типов, которые густо переплетаются множеством волокон, идущих в различных направлениях.
Функции продолговатого мозга : ретикулярная формация имеется и в других отделах мозга и играет большую роль в регуляции возбудимости и тонуса всех отделов ЦНС и пр. Они имеют отношение к регуляции равновесия и координации движений тела, обмена веществ, дыхания, кровообращения. Здесь находятся центры рефлексов сосания, глотания, кашля, чихания, мигания.
Белое вещество состоит из волокон, по которым проходят нервные импульсы от заднего мозга к спинному и в обратном направлении.
Мост и мозжечок — задний мозг
К заднему мозгу относят мост и мозжечок. Мост расположен между средним мозгом и продолговатым. Он словно бы их соединяет, поэтому и носит такое название.
Внутреннее строение его напоминает строение продолговатого мозга, т.е. содержит участки серого и белого вещества. Серое вещество составляет центры черепно-мозговых нервов, здесь такая же ретикулярная формация, как и в продолговатом мозге (см. изображение выше).
Через мост проходят пути нервных импульсов из нижележащих отделов к вышерасположенным и в обратном направлении. Имеются центры и нервные волокна, связанные с мозжечком.
Мозжечок помещается под затылочными долями полушарий мозга, сзади от моста и продолговатого мозга. Он состоит из двух полушарий и расположенной между ними небольшой части, так называемого червя.
Мозжечок содержит слой серого вещества - кору. Поверхность его состоит из узких извилин. В толще мозжечка среди белого вещества расположены ядра серого вещества. С помощью ножек мозжечок связан с продолговатым и средним мозгом, мостом, а посредством них и со всей нервной системой.
Основная функция мозжечка - координация движений, как произвольных, так и непроизвольных. С его помощью осуществляются функции равновесия и движения мускулатуры шеи, туловища, конечностей, поддерживается тонус мышц. Об этом свидетельствуют эксперименты. Разрушения небольших участков коры мозжечка у животных не вызывают значительных нарушений его функций.
Но удаление половины мозжечка сопровождается тяжелыми нарушениями движений той стороны тела, с которой произведена операция. С течением времени тяжесть нарушений уменьшается, но полностью они не проходят.
При болезненных поражениях мозжечка у людей развиваются быстрая утомляемость, дрожание конечностей, нарушаются мышечный тонус, равновесие, размерность, плавность движений тела и речи.
Четверохолмие и ножки мозга — средний мозг
Между задним и промежуточным мозгом расположен средний мозг и, следовательно он осуществляет морфологические и функциональные связи этих отделов. Через него вверх и вниз проходят нервные пути, в нем расположены подкорковые центры зрения, слуха, мышечного тонуса, ядра двух черепно-мозговых нервов.
Строение среднего мозга (поперечный разрез)
Представлен средний мозг пластинкой четверохолмия, ножками мозга и шишковидной железой, которая относится к органам внутренней секреции. Наиболее изученная ее функция - регуляция образования пигментов кожи. Ножки мозга связывают средний мозг с задним.
Функции среднего мозга : преобразование получаемых слуховых и зрительных сигналов в моторные действия. Например, при громком звуке мы рефлекторно оборачиваемся к источнику. При попадании раздражителя в поле зрения — автоматически поворачиваем на него глаза. Так же средний мозг участвует в поддержании тонуса мышц, сохранении нормальной позы тела в пространстве, обеспечивает готовность скелетных мышц выполнять команды.
Таламус и гипоталамус — промежуточный мозг
Спереди средний мозг переходит в промежуточный, им заканчивается мозговой ствол. Промежуточный мозг состоит из зрительных бугров (таламуса) и подбугровой области (гипоталамуса). Здесь расположены подкорковые центры (в отличие от центров коры полушарий) зрения, обмена веществ, теплорегуляции, обоняния. Следовательно, функции промежуточного мозга разнообразны.
Зрительные бугры являются главным коллектором нервных путей к большим полушариям и от них; содержат участки серого вещества - скопления тел нейронов. Здесь происходят быстрые переработка, расщепление, переключение поступающей информации к определенным участкам больших полушарий от разных отделов тела.
Подбугровая область (гипоталамус) - комплекс структур, расположенных ниже таламуса, содержит много ядер. Она связана с корой большого мозга, таламусом, мозжечком, а книзу переходит в гипофиз.
Функции гипоталамуса :
- терморегуляция;
- регуляция обмена веществ;
- регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы;
- регуляция желез внутренней секреции, пищеварительного канала, мочеотделения;
- регуляция сна и бодрствования, эмоций и др.
Промежуточный мозг спереди переходит в полушария большого мозга.
Левое и правое полушарие — передний (конечный) мозг
Полушария большого мозга представлены правым и левым, которые разделены продольной щелью. Каждое полушарие состоит из серого вещества - коры и расположенных глубже нее узлов (ядер), между которыми находится белое вещество. Кора покрывает полушария снаружи.
От коры, в глубь мозга, отходят нервные отростки, составляющие волокна, которые своей массой образуют белое вещество - ткань белого цвета, выполняющую роль проводников нервных импульсов. В белом веществе расположены скопления нервных клеток - узлы (ядра) серого вещества. Это старая часть полушарий, которую называют подпоркой. Здесь расположены подкорковые центры нервной деятельности.
Поверхность полушарий мозга словно собрана в складки разных размеров. Поэтому видны щели, борозды и извилины между ними. Выделяются три наиболее глубоких борозды полушарий:
- Боковая;
- центральная;
- теменно-затылочная.
Они являются основными ориентирами для подразделения полушарий мозга на четыре основные доли:
- Лобную;
- теменную;
- височную;
- затылочную.
Боковая борозда отделяет височную долю от лобной и теменной долей. Центральная борозда разграничивает лобную и теменную доли. Затылочная доля граничит с теменной посредством затылочно-теменной борозды, расположенной со стороны срединной поверхности полушарий.
Внутри полушарий мозга расположены полости, которые называют желудочками. Таких желудочков два - один в правом, другой в левом полушариях. Они соединяются с третьим и четвертым желудочками ствола мозга и далее - с каналом внутри спинного мозга, а также с пространством под оболочками мозга.
Желудочки и пространства заполнены жидкостью (ликвором) и образуют единую гидродинамическую систему, которая вместе с кровеносной системой обеспечивает обмен веществ в нервной системе, а также создает надежную механическую защиту нервных клеток.
Подводя итог описания строения мозга, отметим, что деление его на различные отделы условно и делается для облегчения изучения. На самом деле они взаимосвязаны и действуют как единое целое.
Строение головного мозга, как и его функции, были приняты учеными и на данный момент являются основой в познавании всей механики процессов в человеческом организме.
Данная статья посвящена строению и функциям составных частей мозга. В ходе статьи читатель сможет увидеть на рисунке главные зоны этого органа и понять, как они влияют на жизнь человека.
- продолговатый мозг;
- задний мост;
- мозжечок;
- средняя зона;
- промежуточная зона;
- передний мозг;
- полушария;
- кора.
Помимо этого главный орган имеет покрытие из трех оболочек: мягкая, паутинная, твердая. Мягкая выполняет функцию обволакивания, которая защищает каждую клетку и даже заходит в их полости и щели. Следующая оболочка – паутинная, которая представляет собой неплотную ткань. Между мягкой оболочкой и паутинной есть зоны с жидкостью, которые являются защитой органа от повреждений механического характера. Основная их функция аналогична подушкам безопасности в автомобиле. И последняя, твердая оболочка, тесно прилегает к коробке черепа, прочно защищая его от инфицирования и воздействия токсинов.
Корректная и бесперебойная работа головного мозга нуждается в ежедневной подпитки полезными веществами и кислородом, которые поступают в орган вместе с кровью по артериям.
Четыре артерии, доходя до основания ствола, разделяются на две ветви. Позвоночные получили название «базилярные», а сонная артерия направляет кровоток в следующие зоны: лобная, височная и теменная.
Артерии снабжают кровью ствол и мозжечок, заботятся о затылочной части органа центральной нервной системы (ЦНС).
Кора полушарий состоит из нейронов и по функционалу делится на три области: сенсорные, ассоциативные и двигательные зоны. Все эти отделы коры имеют связи, за счёт которых они контролируют и управляют памятью, сознанием и .
Каждое из полушарий отвечает за свой спектр действий и распознавание определённой информации.
Левое полушарие выполняет аналитические функции, отвечает за абстрактное мышление и управление органами правой половины туловища. Что на эту зону мозга возложена миссия обработки информации, полученной справа и формирование сложных действий и узнавание предметов в целом, которое зарождается в левом полушарии мозга.
Правое полушарие, в противовес к левому, отвечает за конкретное мышление и особо развито у творческих личностей. Поэтому эта зона органа отвечает за музыкальный слух и возможность правильно реагировать и оценивать неречевые звуки (шум леса, голоса животных и другие, которые не относятся к речи и голосу человека).
Основные задачи, которые выполняет задний мозг (мост и мозжечок)
Мост передаёт данные из спинного отдела органа ЦНС. Через него формируется связь между разными частями головного мозга. В мосте есть углубление для базилярной артерии. Этот орган состоит из волокон и ядер. Последние из упомянутых управляют работой некоторых типов нервов человека (к примеру, лицевого нерва).
Презентация: "Строение и функции отделов мозга человека"
Что касается мозжечка, то основные его задачи – координация движений, слежка за равновесием и тонусом мышц. Как и другие части ключевого органа центральной нервной системы, мозжечок делится на зоны, каждая из которых отвечает за работу отделов мозга: регуляторные, тактильная и температурная чувствительность и прочие.
Рефлексы, за которые отвечает средний и продолговатый мозг
Отвечает за функционирование мышцы, которые фиксируют тело в определённой позе и рефлексы (ходьба, стояние, бег). Эта часть также включает в свой состав ядра нервов, отвечающие за движение, вращение глазных яблок и выполнение других зрительных функций. Другие типы ядер задействованы в ориентировании, работе слуховых центров, в том числе реагируют на звук.
Что касается усложнённых типов рефлексов, возникающих в системах органов, то за них отвечает продолговатый мозг.
Именно он заставляет человека чихать, кашлять и плакать, в случае, если есть раздражающий фактор или факторы. В список заслуг этой части органа центральной нервной системы включены также сердечнососудистые рефлексы, регулирующие работу сердца, сосудов и артерий. В продолговатом мозге находится пересечение путей, обеспечивающих связь разных зон головного мозга.
Какие задачи возложены на промежуточный мозг?
Эта часть органа ЦНС имеет свой состав и делится из таламуса, гипоталамуса и гипофиза. В таламусе есть ядра, которые отображают данные о состоянии зрительной, слуховой, кожной, мышечной и других систем. Кроме того, подобные составные части выполняют связующую функцию.
Гипоталамус, в свою очередь, принимает участие в организации различных реакций организма (к примеру, эмоциональных). Этот орган регулирует продолжительность сна и бодрствования, координирует водный баланс тела человека и поддерживает сознание.
Каждая часть этого органа взаимодействует не только с другими зонами самого важного органа центральной нервной системы, но и работают друг с другом. Примером может послужить гипоталамус и гипофиз, которые вместе собирают гормоны и поддерживают равновесие солей и воды в теле человека. В женском организме гипофиз регулирует работу матки и молочных желез, а также вырабатывает различные гормоны, которые отвечают за развитие костной ткани, регулируют щитовидную или половые железы как мужчины, так и женщины.
Строение и функции головного мозга тесно переплетаются друг с другом и постоянно работают в симбиозе (сосуществовании) для обеспечения полноценной жизни и развития человека.
Функциональное назначение коры головного мозга
Строение мозга в наглядном виде представлено на рисунке ниже. Ранее мы рассмотрели задачи пяти главных отделов, теперь следует обратить внимание на кору головного мозга.
Кора представляет собой слой на поверхности с толщиной в три сантиметра, которая покрывает всю площадь полушарий. По своему составу они представляет собой нервные клетки, имеющие вертикальное ориентирование. Также в их состав входит эфферентный и афферентные волокна и нейро-глии.
По своему строению, кора также представлена в виде шести зона (или слоев):
- наружная зернистая;
- молекулярная;
- наружно-пирамидальная;
- внутренняя зернистая;
- внутренняя пирамидальная;
- веретеновидные клетки.
За счет вертикальных пучков нервных волокон, нейронов и их отростков, кора обладает вертикальной исчерченностью. Ввиду того, что в коре мозга человека есть более 10 миллиардов нейронов, по площади, занимаемые, примерно 2,2 тысячи см², эта зона мозга имеет ряд важных функций.
К специфическим функциям относят:
- контроль над зрительным и слуховым аппаратом;
- теменная область коры отвечает за осязание и вкусовые рецепторы;
- лобная часть за речевую функцию, двигательный аппарат и мыслительные процессы.
Теперь следует коснуться нейронов коры. Так, серое вещество контактирует с десятком тысяч иных нейронов. Их состав, это нервные волокна и некоторые части объединяют полушария.
Белое же вещество по своему составу имеет три типа волокон:
- Ассоциационные волокна, которые связывают разные области коры на левом и правом полушарии.
- Комиссуральные волокна соединяют полушария.
- Задача проекционных волокон проводить пути анализаторов и осуществлять связь между корой и образованиями, расположенными ниже их.
Также белое вещество расположено между ядрами и корой. У него есть четыре зоны, которые зависят от их месторасположения:
- в извилинах между бороздами;
- наружные части полушарий;
- в составе капсулы;
- в мозолистом «теле».
Данное вещество образуется из нервных волокон, которые связывают извилины и полушария, а также нижние образования.
Серое вещество, находящееся внутри полушарий, имеет второе название «Базальные ганглии». Их функциональное предназначение – передача данных.
Что касается подкорки, то она имеет состав подкорковых ядер. А конечный мозга работает над управлением интеллектуальных процессов.
Как заметил читатель, данная статья несет информационно-теоретический аспект и предназначена для общего понимания из чего состоит головной мозг, какие части его отвечают за ту или иную деятельность человека и, конечно, их функции.
Головной мозг - это основная составная часть ЦНС, именно здесь происходят наиболее важные процессы в нашем организме. Однако мало кто знает о его строении, и из каких отделов, собственно, состоит этот орган.
Основные отделы головного мозга
Различают шесть главных отделов.
Продолговатый мозг
Этот отдел расположен в черепе, он является началом стволовой части мозга. В его задней части расположены борозда и два канатика, являющиеся связующим звеном со спинным мозгом. Именно здесь находятся белое и серое вещества, первое снаружи, второе - внутри. Продолговатый мозг отвечает за две основные функции: рефлекторную и проводниковую. Благодаря этому здесь контролируются сердечно-сосудистая деятельность человека, дыхание, различные виды рефлексов, а также осуществляется связь головного и спинного мозга. Формирование этого отдела завершается к 7 годам.
Варолиев мост
Этот отдел является продолжением предыдущего. Фактически он состоит из поперечных волокон, между которыми расположены ядра. Функционально варолиев мост отвечает за сокращения мышц всего туловища и конечностей, происходящие во время сложных движений. Здесь расположены центры, подобные спинномозговым, но более развитые. Этот отдел меняется к дошкольному возрасту, когда он смещается и занимает то положение, в котором останется навсегда.
Мозжечок
Этот отдел расположен над двумя предыдущими. Он подразделяется на два полушария, которые соединены структурой под названием «червь». Отделы головного мозга и мозжечок объединяются при помощи нервных волокон, которые, соответственно, образуют «ножки», связывающие его со спинным и продолговатым мозгом.
Строение и функции
Мозжечок образован из белого и серого веществ. Первое расположено под корой, а второе находится снаружи, образуя кору отдела. Мозжечок отвечает за такие важные параметры, как координация движений и сохранение равновесия тела. Также этот отдел ответственен за сокращение мышц. Люди, у которых мозжечок поражен, страдают от проблем с ориентацией в пространстве, расстройством речи и плавностью движений. Рост отдела заканчивается к 15 годам.
Средний мозг
Этот отдел расположен над мостом. Именно в нем происходит передача сигналов, получаемых сетчаткой глаза, в головной мозг, где они и обрабатываются при помощи ядер верхних бугров четверохолмия, позволяя нам видеть. Нижние же ядра несут ответственность за работу слуховой системы человека. Они получают импульсы, продуцируемые во внешнем мире, реализуя сторожевой рефлекс человека, то есть организм может моментально включаться в действие, которое требует быстрой реакции.
Функции
Важную роль этот отдел играет в мелкой моторике и актах жевания и глотания, обеспечивая их правильную последовательность. Как и вышеописанные отделы головного мозга, средний мозг имеет прямое отношение к работе мышц. Так, он контролирует работу во время длительного напряжения, например, когда какая-то часть тела должна длительное время оставаться в одном положении, тогда он сохраняет тонус мышц, чтобы можно было резко перейти в другое положение. Развитие среднего мозга напрямую зависит от формирования других отделов.
Промежуточный мозг
Этот отдел находится между средним мозгом и мозолистым телом. Здесь имеются зрительные бугры, которые обладают рядом важных функций, в частности это обработка центростремительных импульсов, поступающих из окружающего мира, передача их в головной мозг. Кроме этого, они ответственны за такие параметры эмоционального поведения, как пульс, дыхание, артериальное давление, мимика и др.
Гипоталамус и гипофиз
Наиболее важным элементом промежуточного мозга считается гипоталамус, поскольку именно в нем находится множество вегетативных центров. Он несет ответственность за обмен веществ, чувства страха и ярости, температуру тела, нервные связи и др. Гипоталамус также вырабатывает клетки, влияющие на работу гипофиза, который занимается регуляцией некоторых вегетативных функций организма. Термальная стадия развития промежуточного мозга завершается в подростковом возрасте.
Конечный мозг
Отделы головного мозга человека напрямую зависят от работы полушарий, или конечного мозга. Два полушария, которые составляют до 80% массы всего мозга, соединяются посредством мозолистого тела и других спаек. Кора, покрывающая элементы отдела, состоит из нескольких слоев серого вещества. Именно благодаря ей возможна реализация высшей психической деятельности. Работа, выполняемая обоими полушариями, неравнозначна. Левое, главенствующее, отвечает за мыслительные процессы, счет, письмо, правое - за восприятие сигналов внешнего мира. Наиболее активно этот отдел развивается вплоть до пубертатного периода, позже темпы спадают.
Итог
Все отделы головного мозга так или иначе влияют на работу организма, регулируя его жизненно важные функции. Их совокупность прошла долгие века эволюции, изменяясь, совершенствуясь и подстраиваясь под изменения, что, по сути, и обеспечило человеческому виду выживание. Отделы головного мозга в совокупности и каждый в отдельности являются незаменимыми центрами контроля вегетативных функций организма.
