Где находится и какие функции выполняет передний мозг? Передний мозг: функции и особенности строения.
Это чрезвычайно сложная система. Благодаря этому органу люди достигли того уровня развития, который наблюдается сейчас. Что же он собой представляет?
Эволюционное развитие
В современном школьном курсе биологии рассматриваются темы от простых к сложным. Сначала речь идет о клетках, о простейших, бактериях, растениях, грибах. Позднее происходит переход к животным и человеку. В какой-то степени это отображает предположительный ход эволюции. Рассматривая строение, например, червей, легко заметить, что оно гораздо проще, чем у человека или высших животных. Но у этих организмов есть кое-что важное - нервный узел, выполняющий функции мозга.
Передний мозг
Если попросить кого-нибудь нарисовать содержимое черепной коробки человека, скорее всего, будут схематично изображены полушария. Это действительно одна из самых заметных и больших частей. Но передний мозг также вмещает в себя продолговатый. В целом их структура довольно сложна. А если принять во внимание более подробное деление, то можно и вовсе назвать все отделы переднего мозга:
- гиппокамп;
- базальные ганглии;
- большой мозг.
Безусловно, есть и еще более подробное деление, но, как правило, оно интересно только специалистам. Ну а тем, кто просто занимается расширением своего кругозора, будет гораздо более занимательным узнать, чем же заняты все эти отделы. Итак, каковы функции переднего мозга? И почему есть различия между мышлением правшей и левшей?
Функции
Передний мозг включает в себя части, развившиеся самыми последними. И это значит, что именно благодаря им человек обладает теми качествами, что у него есть. И если промежуточный мозг занимается в основном регуляцией обмена веществ, примитивными рефлексами и потребностями, а также простой двигательной активностью, то полушария - это то самое место, где зарождаются осознанные мысли, где происходит обучение и запоминание информации, а также создается нечто новое.
Полушария также условно делятся на несколько частей-зон: теменную, лобную, заднюю и височную. И здесь располагаются клетки, которые занимаются в том числе анализом поступающей извне информации: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые и осязательные центры.
Самое интересное, что с функциональной точки зрения левое и правое полушарие различны. Конечно, известны случаи, когда при повреждении одной части мозга другая брала на себя ее задачи, то есть определенная взаимозаменяемость есть, но в обычном случае ситуация может быть такой: левое полушарие занимается анализом интонации речи другого человека, а правое - интерпретацией смысла сказанного. Именно поэтому левши и правши, у которых более развиты различные части, думают немного по-разному.
Также функции переднего мозга включают в себя память, различную реакцию на внешние раздражители, планирование и построение будущих сценариев и ситуаций. Также тут располагается речевой центр. Здесь происходит вся высшая нервная деятельность: творчество, размышления, идеи.
Довольно интересно и то, что передний мозг активно развивается не только во внутриутробном периоде, но и в первые несколько лет жизни. Каждое новое умение и навык, выученное слово, любая важная информация - все это формирует новые нейронные связи. И эта своеобразная карта уникальна для каждого человека.
- Мыслительные способности не зависят от массы мозга, но коррелируют с такой величиной, как количество извилин.
- Скорость сигналов между нейронами достигает 288 километров в час. К старости этот показатель снижается.
- Мозг потребляет самое большое количество энергии среди человеческих органов - около 20%. Это огромный показатель, учитывая, что его масса по отношению к телу составляет лишь 2%. Также для его нормальной работы необходимо достаточное количество жидкости в организме.
- Утверждение о том, что мозг использует свои ресурсы лишь на 10% - это миф. Одновременно действительно может работать не так много центров, но так или иначе они задействуются все.
>> Функции переднего мозга
§ 46. Функции переднего мозга
1. Где распознаются воспринятые образы?
2. Одинаковые ли функции выполняют левое и правое полушария?
Передний мозг состоит из двух отделов: промежуточного мозги и больших полушарий головного мозга
. Это самый большой отдел головного мозга, состоящий из правой и левой половин.
Промежуточный мозг состоит из трех частей - верхней, центральной и нижней (рис. 93-97). Центральная часть промежуточного мозга называется таламусом. Он состоит из двух парных образований, разделенных III желудочком мозга. Сюда стекается вся информация
от органов чувств. Здесь происходит первая оценка ее значимости. Благодаря таламусу толь¬ко важная информация поступает в кору большого мозга.
Нижняя часть промежуточного мозга называется гипоталамусом. Он регулирует обмен веществ
и энергии. В его ядрах имеются центры жажды и ее утоления, голода и насыщения. Гипоталамус контролирует удовлетворение потребностей и поддержание постоянства внутренней среды - гомеостаза. С участи промежуточного мозга и других отделов головного мозга осуществляются многие циклические движения: ходьба, бег, прыжки, плавание и пр., а также сохранение позы между движениями.
Большие полушария головного мозга разделены глубокой переднезадней щелью на левую и правую части. В ее глубине находится соединяющая их перемычка из белого вещества - мозолистое тело.
Поверхность большого мозга образована корой, состоящей ил серого вещества. Там сосредоточены тела нейронов. Они располагаются столбиками, образуя несколько слоев.
Мод корой находится белое вещество, состоящее из массы нервных волокон
, связывающих нейроны коры между собой и с нижележащими отделами мозга. В толще полушарий среди белого вещества находятся в виде ядер островки серого вещества, образующие подкорковые центры.
Поверхность полушарий собрана в складки. Выступающие части поверхности образуют извилины, а углубления - борозды. Они намного увеличивают поверхность коры больших полушарий. Самые глубокие борозды делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную (рис. 95). Они примыкают к соответствующим костям и потому носят их названия. Центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая - височную долю от лобной и теменной.
В нейронах коры больших полушарий происходит анализ нервных импульсов, поступающих от органов чувств (рис. 96). Он осуществляется в чувствительных зонах, которые занимают среднюю и заднюю части головного мозга. Так, в затылочной доле сосредоточены нейроны зрительной зоны, в височной - слуховой. В теменной зоне, позади центральной извилины, находится зона кожно-мышечной чувствительности.
Обонятельные и вкусовые зоны находятся на внутренней поверхности височных долей. Центры, регулирующие активное поведение, находятся в передних частях головного мозга, в лобных долях коры больших полушарий.
Двигательная зона расположена впереди центральной извилины.
Правое полушарие управляет органами левой части туловища и получает информацию от пространства слева. Левое полушарие регулирует работу органов правой части туловища и воспринимает информацию от пространства справа.
Основная особенность большого мозга человека заключается в том, что правое и левое полушария функционально различны. В левом полушарии, как правило, у правшей находятся центры речи. Здесь происходит анализ обстановки и связанных с ним действий по отдельным параметрам, вырабатываются обобщения, строятся логические выводы. Правое полушарие воспринимает обстановку в целом. Здесь возникают так называемые интуитивные решения. В правом полушарии происходит распознавание образов и мелодий, запоминание лиц.
В полушариях большого мозга образуются временные связи между сигнальными, условно-рефлекторными раздражителями и жизненно значимыми событиями. Благодаря этим связям накапливается индивидуальный опыт.
Старая и новая кора большого мозга. Старая кора имеется уже у рептилий. У млекопитающих ее появление связано с развитием обоняния. Она как пояс окружает основание мозга и включает подкорковые ядра (рис. 97).
Здесь сосредоточены центры, связанные со сложными инстинктами, эмоциями, памятью. Старая кора дает возможность организму различать благоприятные и неблагоприятные события и реагировать на них испугом, радостью, агрессией, тревогой. Здесь в памяти хранится информация о пережитых событиях. Это дает возможность при сходных обстоятельствах предпринять действия, которые приведут к успеху. В отличие от новой коры, старая кора не может точно распознавать объекты, оценивать вероятность будущих событий и планировать ответы на их появление.
И новую кору поступает информация от внутренних органон и от органов чувств. В лобных долях из многочисленных потребностей отбирается самая важная и формируется цель деятельности, план достижения цели на основании анализа обстановки и прошлого опыта.
Здесь с участием речевых центров вырабатываются сценарии будущего поведения. Они реализуются другими отделами головного и спинного мозга, связанными с исполнительными органами.
Сведения о достигнутых результатах приходят по обратным связям в лобные доли полушарий и, в зависимости от полученного эффекта, деятельность прекращается или продолжается в измененном виде.
Передний мозг; промежуточный мозг: таламус, гипоталамус; полушария большого мозга, мозолистое тело, кора, борозды, извилины, доли мозга: чувствительные и моторные зоны; временные (условно-рефлекторные) связи; старая и новая кора.
1. Какие отделы различают в переднем мозге?
2. Каковы функции таламуса и гипоталамуса?
3. Почему поверхность полушарий собрана в складки?
4. Как распределяется серое и белое вещество в полушариях большого мозга? Какие функции они выполняют?
5. В чем состоят функции старой коры?
6. Как распределяются функции между левым и правым полушариями большого мозга?
7. Какие связи в организме называют прямыми, а какие - обратными?
Объясните, в каком полушарии произошло повреждение двигательных центров, если у больного наступил паралич провой ноги или руки.
Колосов Д. В. Маш Р. Д., Беляев И. Н. Биология 8 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта
Головной мозг можно смело назвать «персональным компьютером» человека. Ведь именно он отдаёт команды на выполнение тех или иных функций жизнедеятельности нашего организма.
Головной мозг состоит из нескольких зон, каждая из которых отвечает за определённые действия организма и выполняет ряд функций. Учёные выделяют три главных отдела этого жизненно важного органа, а именно: передний, задний и средний. В свою очередь, каждый из этих отделов имеет свою структуру.
В отдел переднего мозга входят: промежуточный мозг и большие полушария. Первый отвечает за функционирование внутренних органов организма и согласовывает работу между ними. Также эта часть головного мозга берёт на себя ответственность за выполнение некоторых вегетативных функций человеческого организма, а именно обмен веществ, регулирование температуры нашего тела, дыхание, чувство жажды и голода.
Большие полушария мозга имеют разделение на правое и левое. Что примечательно, правое отвечает за левую часть тела, а левое соответственно за правую. Правая часть отвечает за абстрактное мышление, то есть обрабатывает невербальную информацию, воспринимая мир в образах и символах. Люди, у которых правое полушарие развито больше, чем левое предрасположены к творчеству. Левое полушарие отвечает за аналитическое мышление человека, занимаясь обработкой вербальной информации.
В целом большие полушария особенно сильно связаны между собой, они взаимодополняют работу друг друга. Вместе они отвечают за мышление, память, речь, накопление опыта и анализ информации.
Средний отдел мозга соединяет между собой передний и задний отделы, в то же время, выполняя функции зрительных и слуховых органов. Этот отдел также обеспечивает поддержание мышц в тонусе.
Задний отдел головного мозга включает в себя: мозжечок, мост и продолговатый мозг. Мозжечок является ответственным за поддержание позы тела, его равновесие и координацию. Мост отвечает за функциональность лицевых мышц, а именно за нашу мимику. Продолговатый мозг берёт на себя ответственность за правильное функционирование кровеносной, дыхательной и пищеварительной систем.
Все части головного мозга связаны между собой и являются прекрасным дополнением друг друга, что позволяет поддерживать жизнедеятельность нашего организма, ощущать, чувствовать и наслаждаться жизнью.
1. Какие функции выполняет продолговатый мозг?
2. Какие нервные пути
проходят через мост?
3. В чём проявляются
функции среднего
мозга?
4. Какова роль
мозжечка?
ПЕРЕДНИЙ МОЗГ
Промежуточныймозг
Большие
полушария
головного мозга
Это задний отдел
переднего мозга, состоит
из:
Таламуса
Гипоталамуса
Эпиталамуса (Эпифиз)
Метаталамуса
Состоят из коры
головного мозга и
лежащей под ней
центральной
массы белого
вещества
головного мозга.
ТОПОГРАФИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО МОЗГА
Промежуточный мозг,(diencephalon) отдел
головного мозга,
составляющий у человека
самую- верхнюю часть
мозгового ствола, над
которой расположены
большие полушария.
ЧАСТИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО МОЗГА
Мозолистое телоЭпифиз
Таламус
Гипоталамус
Гипофиз
мост
Продолговатый
мозг
мозжечок
ТАЛАМУС – ЗРИТЕЛЬНЫЙ БУГОР
Таламус (thalamus, зрительный бугор) - структура, в которойпроисходит обработка и интеграция практически всех
сигналов, идущих в кору большого мозга от спинного, среднего
мозга, мозжечка, базальных ганглиев головного мозга.
Функции:
Сбор и оценка всей
поступающей
информации от органов
чувств.
Выделение и передача в
кору мозга наиболее
важной информации.
Регуляция
эмоционального
поведения
ГИПОТАЛАМУС - ПОДБУГОРЬЕ
Гипоталамус (hypothalamus) или подбугорье - отдел головногомозга, расположенный ниже таламуса, или «зрительных
бугров», за что и получил своё название.
Высший подкорковый центр вегетативной нервной системы и
всех жизненно важных функций
Функции:
Обеспечение постоянства
внутренней среды и обменных
процессов организма.
Регуляция мотивированного
поведения и защитные реакции
(жажда, голод, насыщение, страх,
ярость, удовольствие и
неудовольствие)
Участие в смене сна и
бодрствования.
ГИПОТАЛАМО - ГИПОФИЗАРНАЯ СИСТЕМА.
Гипоталамус в ответ на нервные импульсы оказывает стимулирующееили тормозящее действие на переднюю долю гипофиза. Через
гипофизарные гормоны гипоталамус регулирует функцию
периферических желез внутренней секреции.
ЭПИФИЗ – ШИШКОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА
Основные функции эпифиза в организмеРегуляция сезонных ритмов организма
Регуляция репродуктивной функции
Антиоксидантная защита организма
Противоопухолевая защита
«Солнечные часы старения»
эпифиз
Мелатонин – гормон эпифиза.
И если эпифиз уподобить
биологическим часам, то
мелатонин можно уподобить
маятнику, который
обеспечивает ход этих часов
и снижение амплитуды
которого приводит к их
остановке.
10. БОЛЬШИЕ ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА
.Самая
большая часть мозга,
составляющая у взрослых
примерно 70% его веса. В
норме полушария
симметричны. Они соединены
между собой массивным
пучком аксонов (мозолистым
телом), обеспечивающим
обмен информацией.
Каждое полушарие состоит из
четырех долей: лобной,
теменной, височной и
затылочной. Доли мозговых
полушарий отделяются одна от
другой глубокими бороздами.
Центральная борозда
Боковая
борозда
Теменнозатылочная
борозда
11. КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ
Кора головного мозга играет очень важную роль в осуществлениивысшей нервной (психической) деятельности.
У человека кора составляет в среднем 44% от объёма всего
полушария в целом. Площадь поверхности коры одного полушария у
взрослого человека в среднем равна 220 000 мм². На поверхностные
части приходится 1/3, на залегающие в глубине между извилинами
- 2/3 всей площади коры.
12.
13. ПОДПИШИТЕ ОТДЕЛЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА
1 – конечный мозг2 – промежуточный
мозг
3 – средний мозг
4 - мост
5 – мозжечок
6 – продолговатый
мозг
14. ПОВТОРИ И ЗАПОМНИ.
Продолговатый мозгПромежуточный мозг
Мост
Таламус
Средний мозг
Гипоталамус
мозжечок
Большие
полушария мозга
15. ОПРЕДЕЛИТЕ ОШИБКИ
1. Гипоталамус2. Мост
5. Продолговатый мозг
6. Средний мозг
1 – Большие полушария
4 – Мост
7 – Таламус
3. Промежуточный
мозг
7. Большие
полушария
4. Таламус
8. Мозжечок
2 - Мозжечок
3 - Продолговатый мозг
5 – Гипоталамус 6 -Промежуточный мозг
8 – Средний мозг
Передний мозг представлен большими полушариями, соединенными мозолистым телом. Поверхность образована корой, площадь которой около 2200 см2. Многочисленные складки, извилины и борозды значительно увеличивают поверхность коры. Кора человека насчитывает от 14 до 17 млрд. нервных клеток, расположенных в 6 слоев, толщина коры 2 -- 4 мм. Скопления нейронов в глубине полушарий образуют подкорковые ядра.
Центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая борозда отделяет височную долю, теменно-затылочная борозда отделяет затылочную долю от теменной.
В коре различают чувствительные, двигательные зоны и ассоциативные зоны. Чувствительные зоны отвечают за анализ информации, поступающей от органов чувств: затылочные -- за зрение, височные -- за слух, обоняние и вкус, теменные -- за кожную и суставно-мышечную чувствительность.
Причем в каждое полушарие поступают импульсы от противоположной стороны тела.
Двигательные зоны расположены в задних областях лобных долей, отсюда идут команды для сокращения скелетной мускулатуры.
Ассоциативные зоны расположены в лобных долях мозга и ответственны за выработку программ поведения и управления трудовой деятельностью человека, их масса у человека составляет более 50% от общей массы головного мозга.
Очень большие представительства в коре мозга имеют рука и лицо (как в чувствительной, так и в двигательной областях).
Для человека характерна функциональная асимметрия полушарий, левое полушарие отвечает за абстрактно-логическое мышление, там же находятся речевые центры (центр Брока отвечает за произношение, центр Вернике -- за понимание речи), правое полушарие -- за образное мышление, музыкальное и художественное творчество.
Повреждение отдельных участков мозга приводит к нарушению различных функций. Это объясняется гибелью нейронов, входящих в состав нервного центра, который регулирует данную функцию, а также повреждением нервных волокон, осуществляющих связь между нервными центрами и соответствующими органами.
Благодаря сильному развитию больших полушарий, средняя масса мозга человека в среднем 1400 г. Но способности зависят не только от массы, но и от организации мозга. Анатоль Франс, например, имел массу мозга 1017г, Тургенев 2012 г.
Кора головного мозга: введение
Кора головного мозга представляет собой тонкий слой нервной ткани, образующей множество складок. Общая поверхность коры составляет примерно 2200 кв.см. Толщина коры в различных частях больших полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм, а общий объем составляет 600 куб.см. В состав коры входит 10 000 - 100 000 млн нейронов и еще большее число глиальных клеток (точное число которых еще не известно). В коре наблюдается чередование слоев, содержащих преимущественно тела нервных клеток, со слоями, образованными в основном их аксонами. Более 90% всех областей коры имеет типичное шестислойное строение и называется изокортексом. Слои нумеруются с поверхности вглубь:
1. Молекулярный слой коры головного мозга - образован волокнами, сплетенными между собой, содержит мало клеток.
2. Наружный зернистый слой коры головного мозга - характеризуется густым расположением мелких нейронов самой различной формы. В глубине располагаются малые пирамидные клетки (названные так благодаря своей форме).
3. Наружный пирамидный слой коры головного мозга - состоит в основном из пирамидных нейронов разной величины, более крупные клетки лежат более глубоко.
4. Внутренний зернистый слой коры головного мозга - характеризуется рыхлым расположением мелких нейронов различной величины, мимо которых проходят плотные пучки волокон перпендикулярно к поверхности коры.
5. Внутренний пирамидный слой коры головного мозга - состоит в основном из средних и больших пирамидных нейронов, апикальные дендриты которых простираются до молекулярного слоя.
6. Слой веретеновидных клеток коры головного мозга (фузиформных клеток коры головного мозга) - в нем расположены веретеновидные нейроны, глубинная часть этого слоя переходит в белое вещество головного мозга.
На основании плотности, расположения и формы нейронов кора головного мозга делится на несколько полей, которые в некоторой степени совпадают с зонами, которым на основании физиологических и клинических данных приписывают определенные функции.
С помощью электрофизиологических методов установлено, что в коре можно различить области трех типов в соответствии с функциями, которые выполняют находящиеся в них клетки: сенсорные зоны коры головного мозга, ассоциативные зоны коры головного мозга и двигательные зоны коры головного мозга. Взаимосвязи между этими зонами позволяют коре большого мозга контролировать и координировать все произвольные и некоторые непроизвольные формы деятельности, включая такие высшие функции, как память, учение, сознание и свойства личности.
Функции некоторых участков коры, в частности обширных передних областей - префронтальных зон коры головного мозга - остаются еще неясными. Эти области, а также ряд других участков мозга, называют немыми зонами коры головного мозга, так как при раздражении их электрическим током не возникает никаких ощущений или реакций. Предполагают, что эти зоны ответственны за наши индивидуальные особенности, или личность. Удаление этих зон или перезку проводящих путей, идущих от них к остальному мозгу (префронтальную лоботомию) применяли для снятия у больных острого возбуждения, но от этого пришлось отказаться из-за таких побочных эффектов, как снижение уровня сознания и интеллекта, способности к логическому мышлениию и способности к творчеству. Эти побочные эффекты косвенно указывают на функции, выполняемые префронтальными зонами.
Кора головного мозга:
· сенсорные зоны
· ассоциативные зоны
· двигательные зоны
· паралимбические зоны
· лимбические зоны
В неврологическом обследовании основное внимание уделяется расстройствам чувствительности и расстройствам движений. Поэтому выявить нарушения функции первичных зон и нарушения функции проводящих путей первичных зон намного проще, чем поражения ассоциативной коры. Неврологические симптомы могут отсутствовать даже при обширном повреждении лобной доли, теменной доли или височной доли. Оценка когнитивных функций должна быть такой же последовательной и логичной, как и неврологическое обследование.
Неврологическое обследование ориентировано на жестко закрепленные связи между структурой и функцией. Так, при поражении зрительного тракта или стриарной коры всегда наблюдается контралатеральная гомонимная гемианопсия; при поражении седалищного нерва всегда отсутствует ахиллов рефлекс.
Вначале предполагалось, что точно так же организованы и функции ассоциативной коры: то есть существуют центры памяти, понимания слов, восприятия пространства - следовательно, при помощи специальных тестов можно точно устанавливать локализацию поражения. Позже появились представления о распределенных нейронных системах и относительной функциональной специализации в пределах этих систем. В соответствии с этими представлениями, за сложные когнитивные и поведенческие функции отвечают так называемые распределенные системы - сложные, перекрывающиеся нейронные контуры, в состав которых входят как корковые образования, так и подкорковые образования.
Отсюда следует, что:
· сложная функция - например, речь или память - страдает при поражении любой структуры, которая входит в соответствующую распределенную систему;
· если некая структура принадлежит одновременно нескольким распределенным системам, то ее поражение вызывает нарушение нескольких функций;
· нарушение функции может быть минимальным или временным, если сохранные звенья распределенной системы возьмут на себя функцию пораженного участка;
· отдельные структуры, входящие в состав той или иной распределенной системы, отвечают за разные стороны обеспечиваемой данной системой функции, хотя эта специализация относительна.
Иными словами, поражение любой структуры данной распределенной системы вызовет нарушение одной и той же функции, но клинические проявления будут различны.
Врачу особенно важно знать последствия поражения следующих систем:
Перисильвиевой системы (речь);
Лобно-теменной системы (пространственная ориентация);
Височно-затылочной системы (распознавание предметов);
Лимбической системы (память);
Префронтальной системы (внимание и поведение).
