Головний мозок. Головний мозок людини

Тварин, зазвичай розташований у головному (передньому) відділі тіла і являє собою компактне скупчення нервових клітин та їх відростків-дендритів. У багатьох тварин містить також гліальні клітини, що може бути оточений оболонкою із сполучної тканини. У хребетних тварин (зокрема і в людини) розрізняють головний мозок, розташований у порожнині черепа, і спинний, що у хребетному каналі.

Мозок безхребетних тварин

Мозок добре розвинений у переважної кількості груп Bilateria - двосторонньосиметричних тварин. Навіть найбільш примітивних у гістологічному відношенні безкишкових турбеллярій (зараз відносяться до окремого типу Acoelomorpha) є досить складний головний мозок з кортексом, нейропілем і комісурами.

Відділи мозку ссавців

Розум і мозок

Крім того, мають місце висловлювання про те, що розум комп'ютероподібний і алгоритмічний. Позиції «породжуваність розуму мозком» і «комп'ютероподібність розуму» не обов'язково супроводжують одне одного.

Розмір мозку у ссавців

Маса мозку (кг) як функція маси тіла (М т, кг) для різних групссавців:

Мозок у культурі

Через ключове значення мозку в організмі тема мозку популярна. У давнину з'їдання мозку переможеної людини або тварини поряд з іншими частинами тіла символізувало отримання сил противника. У середньовіччі мозок розумівся як осередок життя, поряд із серцем. В даний час тема мозку широко поширена в художній літературі, відеоігри та фільми, зокрема, фільми про зомбі .

Історія вивчення мозку

Початок сучасної науки про мозку було покладено на початку XX століття двома відкриттями: аналізом рефлекторних актів та виявленням локалізації функцій у корі головного мозку. На основі цих відкриттів припустили, що прості пристосувальні мимовільні рухиздійснюються завдяки рефлекторній дузі сегментарного рівня, що проходить через нижні відділи мозку, а свідоме сприйняття та довільні рухи забезпечуються рефлексами. вищого порядкучия сенсо-моторна дуга проходить через вищі відділи мозку.

Головний мозок – частина центральної нервової системи, головний регулятор усіх життєвих функцій організму. Внаслідок його поразки виникають тяжкі захворювання. У головному мозку міститься 25 мільярдів нейронів, що становлять мозкову сіру речовину. Головний мозок покривають три оболонки - тверда, м'яка і павутинна, що знаходиться між ними, по каналах якої циркулює спинномозкова рідина (ліквор). Ліквор – своєрідний гідравлічний амортизатор ударів. Мозок дорослого чоловіка важить у середньому 1375 г, жінки – 1245 р. Однак це не означає, що у чоловіків він краще розвинений. Іноді вага мозку може сягати 1800 р.

Будова

Головний мозок складається з 5 основних відділів: кінцевого, проміжного, середнього, заднього та довгастого мозку. Кінцевий мозок становить 80% усієї маси головного мозку. Він простягся від лобової кісткидо потиличної. Кінцевий мозок складається з двох півкуль, у яких багато борозен та звивин. Він ділиться на кілька часток (лобну, тім'яну, скроневу та потиличну). Розрізняють підкірку та кору великих півкуль. Підкорка складається з підкіркових ядер, які регулюють різні функції організму Головний мозок розташовується у трьох черепних ямках. Великі півкулі займають передню та середню ямки, а задню ямку- мозок, під яким розташований довгастий мозок.

Функції

Функції різних відділів мозку різні.

Кінцевий мозок

У сірій корі є близько 10 мільярдів нейронів. Вони становлять лише 3-міліметровий шар, проте їх нервові волокна розгалужені подібно до мережі. Кожен нейрон може мати до 10000 контактів з іншими нейронами. Частина нервових волокончерез мозолисте тіло великого головного мозку з'єднує праву та ліву півкулі. Нейрони складають сіру речовину, а волокна - біла речовина. Усередині великих півкуль, між лобовими часткамиі проміжним мозком, розташовуються скупчення сірої речовини. Це базальні ганглії. Ганглії є скупченнями нейронів, що передають інформацію.

Проміжний мозок

Проміжний мозок ділиться на вентральну (гіпоталамус) та дорсальну (таламус, метаталамус, епіталамус) частини. Таламус є посередником, в якому сходяться всі подразнення, отримані від зовнішнього світу і прямують до великих півкуль мозку таким чином, щоб організм зміг адекватно пристосуватися до середовища, що постійно змінюється. Гіпоталамус є основним підкірковим центром регуляції вегетативних функцій організму.

Середній мозок

Простирається від переднього краю моста до зорових трактів та сосочкових тіл. Складається з ніжок великого мозку та четверогір'я. Через середній мозокпроходять усі висхідні шляхидо кори великих півкуль і мозочка і низхідні, що несуть імпульси до довгастого і спинного мозку. Він важливий для обробки нервових імпульсів, що надходять від зорових та слухових рецепторів.

Мозок і міст

Мозочок розташований у потиличній частині позаду довгастого мозку та мосту. Він складається з двох півкуль і хробака між ними. Поверхня мозочка поцяткована борознами. Мозок бере участь у координації складних рухових актів.

Шлуночки головного мозку

Бічні шлуночки розташовані у півкулях переднього мозку. Третій шлуночок розташований між зоровими пагорбами і з'єднаний з четвертим шлуночком, який повідомляється із субарахноїдальним простором. Ліквор, що знаходиться у шлуночках, циркулює і в павутинній мозковій оболонці.

Функції великого (кінцевого) мозку

Завдяки роботі головного мозку людина може мислити, відчувати, чути, бачити, сприймати, рухатися. Великий (кінцевий) мозок керує всіма життєво важливими процесами, що відбуваються в організмі людини, а також є «вмістищем» всіх наших інтелектуальних здібностей. Зі світу тварин людину, перш за все, виділяє розвинена моваі здатність до абстрактного мислення, тобто. здатність мислити моральними чи логічними категоріями. Тільки людської свідомості можуть виникнути різні ідеї, наприклад, політичні, філософські, теологічні, художні, технічні, творчі.

Крім того, головний мозок регулює та координує роботу всіх м'язів людини (і тих, якими людина може керувати зусиллями волі, і тих, які не залежать від волі людини, наприклад, серцевий м'яз). М'язи отримують із центральної нервової системи серію імпульсів, потім м'язи відповідають скороченням певної сили та тривалості. Імпульси надходять у мозок з різних органівпочуттів, викликаючи необхідні реакції, наприклад, поворот голови у бік, звідки чується шум.

Ліва мозкова півкуля управляє правою половиною тіла, а праву - лівою. Дві півкулі доповнюють одна одну.

Головний мозок нагадує волоський горіх, у ньому виділяють три великі відділи - стовбур, підкірковий відділ і кору великих півкуль. Загальна поверхня кори збільшується за рахунок численних борозен, які ділять всю поверхню півкулі на опуклі звивини та частки. Три головні борозни - центральна, бічна і тім'яно-потилична - ділять кожну півкулю на чотири частки: лобну, тім'яну, потиличну та скроневу. Окремі області кори головного мозку мають різне функціональне значення. У кору великих півкуль надходять імпульси від рецепторних утворень. Кожному периферичному рецепторному апарату корі відповідає область, звана корковым ядром аналізатора. Аналізатор - це анатомо-фізіологічна освіта, що забезпечує сприйняття та аналіз інформації про явища, що відбуваються у навколишньому середовищі та (або) всередині організму людини, та формує специфічні для певного аналізатора відчуття (наприклад, больовий, зоровий, слуховий аналізатор). Області кори, де знаходяться кіркові ядра аналізаторів, називаються сенсорними зонами кори великих півкуль. З сенсорними зонами взаємодіє моторна зона кори великих півкуль, її роздратуванні виникає рух. Це можна показати на простому прикладі: при наближенні полум'я свічки, больові та теплові рецептори пальців руки починають надсилати сигнали, тоді нейрони відповідного аналізатора ідентифікують ці сигнали як біль, викликаний опіком, і м'язам «віддається наказ» відсмикнути руку.

Асоціативні зони

Асоціативні зони – це функціональні зони кори головного мозку. Вони пов'язують сенсорну інформацію, що надходить, з отриманої раніше і зберігається в пам'яті, а також порівнюють між собою інформацію, одержувану від різних рецепторів. Сенсорні сигнали осмислюються, інтерпретуються і, якщо це необхідно, передаються пов'язану з нею рухову зону. Таким чином, асоціативні зони беруть участь у процесах мислення, запам'ятовування та навчання.

Частини кінцевого мозку

Кінцевий мозок ділиться на лобову, потиличну, скроневу та тім'яну частки. У лобовій частці є зони інтелекту, здатність до концентрації уваги і моторні зони; у скроневій – слухові зони, у тім'яній – зони смаку, дотику, просторової орієнтації, а в потиличній – зорові зони.

Зона мови

Великі пошкодження лівої скроневої частки, наприклад, внаслідок серйозних травм голови та різних захворювань, а також після інсульту, зазвичай супроводжуються сенсорними та моторними порушеннями мови.

Кінцевий мозок - це наймолодша і найрозвиненіша частина головного мозку, яка зумовлює вміння людини мислити, відчувати, говорити, аналізувати, а також управляє всіма процесами, що відбуваються в організмі. До функцій інших частин головного мозку, перш за все, відносяться управління та передача імпульсів, безліч життєво важливих функцій – вони регулюють обмін гормонів, обмін речовин, рефлекси та ін.

Для нормального функціонуваннямозку потрібен кисень. Наприклад, якщо при зупинці серця чи травмі сонної артерії порушується мозковий кровообіг, то вже через кілька секунд людина втрачає свідомість, а через 2 хвилини починають гинути мозкові клітини.

Функції проміжного мозку

Зоровий бугор (таламус) та підгір'я (гіпоталамус) є частинами проміжного мозку. Імпульси від усіх рецепторів організму надходять до ядра таламуса. Інформація, що надійшла в таламусі переробляється і направляється до великих півкуль мозку. Таламус з'єднується з мозочком і так званою лімбічною системою. Гіпоталамус регулює вегетативні функції організму. Вплив гіпоталамуса здійснюється через нервову систему та залози внутрішньої секреції. Гіпоталамус також бере участь у регуляції функцій багатьох ендокринних залоз та обміну речовин, а також у регуляції температури тіла та діяльності серцево-судинної та травної систем.

Лімбічна система

У формуванні емоційного поведінки людини велику роль грає лімбічна система. До лімбічної системи відносять нервові утворення, розташовані на серединному боці кінцевого мозку. Ця область ще не повністю вивчена. Передбачається, що лімбічна система та кероване нею підгір'я є відповідальними за безліч наших почуттів і бажань, наприклад, під їх впливом виникають спрага та голод, страх, агресивність, статевий потяг.

Функції стовбура головного мозку

Стовбур головного мозку - це філогенетично давня частина мозку, що складається з середнього, заднього та довгастого мозку. У середньому мозку є первинні зорові та слухові центри. З їхньою участю здійснюються орієнтовні рефлекси світ і звук. У довгастому мозку розташовані центри регуляції дихання, серцево-судинної діяльності, функцій травних органів, а також обмін речовин. Продовгуватий мозокбере участь у здійсненні таких рефлекторних актів, як жування, ссання, чхання, ковтання, блювання.

Функції мозочка

Мозочок контролює рухи тіла. До мозочка приходять імпульси від усіх рецепторів, які дратуються під час рухів тіла. Функція мозочка може порушуватися при прийнятті алкоголю або інших речовин, що викликають запаморочення. Тому під впливом сп'яніння люди не здатні нормально координувати свої рухи. У Останніми рокамиз'являється все більше доказів, що мозок має значення і в пізнавальної діяльностілюдини.

Черепно-мозкові нерви

Крім спинного мозкудуже важливі і дванадцять черепно-мозкових нервів: I і II пари -нюховий і зоровий нерви; III, IV VI пари - окорухові нерви; V пара -трійчастий нерв- іннервує жувальні м'язи; VII - лицьовий нерв - іннервує мімічні м'язи, містить також секреторні волокна до слізної та слинним залозам; VIII пара - переддверно-равликовий нерв - пов'язує органи слуху, рівноваги та гравітації; IX пара - язикоглотковий нерв- іннервує горлянку, її м'язи, привушну залозу, смакові бруньки язика; X пара - блукаючий нерв-поділяється на низку гілок, які іннервують легені, серце, кишечник, регулюють їх функції; XI пара – додатковий нерв – іннервує м'язи плечового поясу. В результаті злиття спинномозкових нервів утворюється XII пара - під'язичний нерв- іннервує м'язи язика та під'язичний апарат.

Однак дещо вільно цей термін використовують для позначення аналогічних структур високоорганізованих безхребетних – так, наприклад, у комах «головним мозком» називають іноді скупчення гангліїв навкологлоткового нервового кільця. При описі більш примітивних організмів говорять про головні ганглії, а не про мозок.

Вага головного мозку у відсотках від маси тіла становить у сучасних хрящових риб 0,06-0,44%, у кісткових риб 0,02-0,94%, у хвостатих земноводних 0,29-0,36%, у безхвостих 0, 50-0,73%. У ссавців відносні розміри мозку значно більше: у великих китоподібних 0,3 %; у дрібних китоподібних – 1,7 %; у приматів 06-19%. У людини відношення маси головного мозку до маси тіла в середньому дорівнює 2%.

Найбільші розміри має головний мозок ссавців загонів китоподібні, хоботні, примати. Найбільш складним та функціональним мозкомвважається мозок людини розумної.

Середня маса головного мозку у різних живих істот наведена у таблиці.

Група Маса мозку, г
Кашалот 7800
Фінвал 6930
Слон 4783
Косатка 5620
Горбатий кит 4675
Сірий кит 4317
Гренландський кит 2738
Грінда 2670
Пляшконосий дельфін 1500-1600
Доросла людина 1300-1400
Морж 1020-1126
Пітекантроп 850-1000
Верблюд 762
Жираф 680
Бегемот 582
Морський леопард 542
Кінь 532
Горила 465-540
Білий ведмідь 498
Корова 425-458
Шимпанзе 420
Новонароджена людина 350-400
Група Маса мозку, г
Орангутан 370
Каліфорнійський морський лев 363
Ламантін 360
Тигр 263,5
Лев 240
Гризлі 234
Свиня 180
Ягуар 157
Вівця 140
Павіан 137
Макак-резус 90-97
Собака (бігль) 72
Трубкозуб 72
Бобр 45
Велика біла акула 34
Вусата акула-нянька 32
Кішка 30
Дикобраз 25
Білична мавпа 22
Сурок 17
Кролик 10-13
Качконіс 9
Група Маса мозку, г
Алігатор 8,4
Білка 7,6
Опосум 6
Шерстокрил 6
Мурахоїд 4,4
Морська свинка 4
Звичайний фазан 4,0
Їжак 3,35
Тупайя 3
Броненосець 2,5
Сова 2,2
Пацюк (масою 400 г) 2
Сіра куріпка 1,9
Хом'як 1,4
Стрибок 1,3
Горобець 1,0
Європейський перепілка 0,9
Черепаха 0,3-0,7
Жаба-бик 0,24
Гадюка 0,1
золота рибка 0,097
Зелена ящірка 0,08

Тканини мозку

Головний мозок укладений у міцну оболонку черепа (крім простих організмів). Крім того, він покритий оболонками (лат. meninges) із сполучної тканини - твердої (лат. dura mater) і м'якої (лат. pia mater), між якими розташована судинна, або павутинна (лат. arachnoidea) оболонка. Між оболонками та поверхнею головного та спинного мозку розташована цереброспінальна (часто її називають спинномозкова) рідина – ліквор (лат. liquor). Цереброспінальна рідина також міститься у шлуночках головного мозку. Надлишок цієї рідини називається гідроцефалією. Гідроцефалія буває вродженою (частіше) і набутою.

Клітини мозку

В результаті спільних досліджень, проведених у 2006 році, вчені з університетів Окленда (Нова Зеландія) та Гетеборга (Швеція) з'ясували, що завдяки діяльності стовбурових клітин людський мозок здатний відтворювати нові нейрони. Дослідники виявили, що у відділі мозку людини, яка відповідає за нюх, з клітин-попередниць утворюються зрілі нейрони. Стовбурові клітини, що знаходяться в мозку, перестають ділитися, відбувається реактивація деяких ділянок хромосом, починають формуватися специфічні для нейронів структури та сполуки. З цього моменту клітину вважатимуться повноцінним нейроном. Відомі дві області активного приросту нейронів. Одна з них – зона пам'яті. В іншу входить зона мозку, відповідальна за рухи. Цим пояснюється часткове та повне відновлення згодом відповідних функцій після пошкодження даної ділянки мозку.

Кровопостачання

Функціонування нейронів мозку потребує значних витрат енергії, яку мозок отримує через мережу кровопостачання. Головний мозок постачається кров'ю з басейну трьох великих артерій - двох внутрішніх сонних артерій(лат. a. carotis interna) та основний артерії (лат. a. basilaris). У порожнині черепа внутрішня сонна артерія має продовження у вигляді передньої та середньої мозкових артерій (лат. aa. cerebri anterior et media). Основна артерія знаходиться на вентральній поверхні стовбура мозку і утворена злиттям правої та лівої хребетних артерій. Її гілками є задні мозкові артерії. Перелічені три пари артерій (передня, середня, задня), анастомозуючи між собою, утворюють артеріальне (вілізієве) коло. Для цього передні мозкові артерії з'єднуються між собою передньою сполучною артерією (лат. a. communicans anterior ), а між внутрішньою сонною (або іноді середньою мозковою) і задньою мозковими артеріями, з кожної сторони, є задня сполучна артерія (лат. aa.communicans posterior). Відсутність анастомозів між артеріями стає помітною при розвитку судинної патології(інсультів), коли через відсутність замкнутого колакровопостачання область ураження збільшується. Крім того, можливі численні варіанти будови (розімкнене коло, нетипове розподіл судин з формуванням трифуркації та інші). Якщо активність нейронів в одному з відділів посилюється, збільшується кровопостачання цієї області. Реєструвати зміни функціональної активності окремих ділянокголовного мозку дозволяють такі методи неінвазивної нейровізуалізації, як функціональна магнітно-резонансна томографія та позитрон-емісійна томографія.

Між кров'ю та тканинами мозку є гематоенцефалічний бар'єр, який забезпечує вибіркову проникність речовин, що знаходяться в судинному русліу церебральну тканину. У деяких ділянках мозку цей бар'єр відсутній (гіпоталамічна область) або відрізняється від інших частин, що пов'язано з наявністю специфічних рецепторів та нейроендокринних утворень. Цей бар'єр захищає мозок багатьох видів інфекції. У той же час багато лікарських препаратів, ефективних в інших органах, не можуть проникнути в мозок через бар'єр.

При масі, що становить близько 2% від загальної маситіла, мозок дорослої людини споживає 15% об'єму циркулюючої крові, використовуючи 50% глюкози, що виробляється печінкою і надходить у кров.

Функції

Відділи мозку

Основні відділи головного мозку людини

  • Ромбоподібний (задній) мозок
    • задній (власне задній)
      • міст (містить головним чином проекційні нервові волокна та групи нейронів, є проміжною ланкою контролю мозочка)
      • мозок (складається з черв'яка і півкуль, на поверхні мозочка нервові клітиниутворюють кору)

Порожниною ромбовидного мозку є IV шлуночок (на дні його є отвори, які з'єднують його з іншими трьома шлуночками мозку, а також із субарахноїдальним простором).

  • середній мозок
    • порожнина середнього мозку - водогін мозку (Сільвієв водогін)
    • ніжки мозку
  • передній мозок складається з проміжного та кінцевого мозку.
    • проміжний (через цей відділ відбувається перемикання всієї інформації, яка йде з нижчих відділів мозку у великі півкулі). Порожниною проміжного мозку є III шлуночок.
      • епіталамус
        • повідець
        • сіра смужка
      • гіпоталамус (центр вегетативної нервової системи)
        • вирва гіпофіза
    • кінцевий
      • базальні ядра (стріатум)
        • огорожа
      • «нюховий мозок»
        • нюхова цибулина (проходить нюховий нерв)
        • нюховий тракт
        • порожнина кінцевого мозку - бічні (I та II шлуночки)

Потік сигналів до головного мозку і від нього здійснюється через спинний мозок, що керує тілом, і через черепні нерви. Сенсорні (або аферентні) сигнали надходять від органів чуття в підкіркові (тобто попередні корі півкуль) ядра, потім у таламус, а звідти до вищого відділу – кору великих півкуль.

Кора складається з двох півкуль, з'єднаних між собою пучком нервових волокон – мозолистим тілом (corpus callosum). Ліва півкуля відповідальна за праву половинутіла, праве – за ліву. У людини права і ліва півкуля мають різні функції.

Зорові сигнали надходять у зоровий відділ кори (в потиличній частці), тактильні в соматосенсорну кору (в тім'яна частка), нюхові - в нюхову кору і т. д. В асоціативних областях кори відбувається інтеграція сенсорних сигналів різних типів(Модальності).

З одного боку, існує локалізація функцій у відділах головного мозку, з іншого - всі вони пов'язані у єдину мережу.

Пластичність

Мозок має властивість пластичності. Якщо один із його відділів уражений, інші відділи через деякий час можуть компенсувати його функцію. Пластичність мозку відіграє роль і в навчанні нових навичок.

Ембріональний розвиток

Ембріональний розвиток мозку є одним із ключів до розуміння його будови та функцій.

Головний мозок розвивається з ростральної частини нервової трубки. Більша частина головного мозку (95%) є похідною крилоподібної платівки.

Ембріогенез мозку проходить через кілька стадій.

  • Стадія трьох мозкових бульбашок - у людини на початку четвертого тижня внутрішньоутробного розвитку ростральний кінець нервової трубки формує три міхура: Prosencephalon (передній мозок), Mesencephalon (середній мозок), Rhombencephalon (ромбоподібний мозок, або первинний задній мозок).
  • Стадія п'яти мозкових бульбашок - у людини на початку дев'ятого тижня внутрішньоутробного розвитку Prosencephalon остаточно ділиться на Telencephalon (кінцевий мозок) і Diencephalon (проміжний мозок), Mesencephalon зберігається, а Rhombencephalon ділиться на Metencephalon (задній мозок) і Myelencephalon.

У процесі формування другої стадії (з третього до сьомого тижня розвитку) головний мозок людини набуває трьох вигинів: середньомозковий, шийний і бруківка. Спочатку одночасно і в одному напрямку формуються середньомозковий та мостовий вигини, потім – і в протилежному напрямку – шийний. У результаті лінійний мозок зигзагоподібно «складається».

При розвитку мозку людини можна відзначити певну схожість філогенезу та онтогенезу. У процесі еволюції тваринного світу першим сформувався кінцевий мозок, та був - середній мозок. Передній мозок є еволюційно новішим утворенням головного мозку. Також і в внутрішньоутробний розвитокдитини спочатку формується задній мозок як найеволюційніше давня частина мозку, а потім - середній мозок і потім - передній мозок. Після народження з дитячого вікудо повноліття відбувається організаційне ускладнення нейронних зв'язків у мозку.

Методи дослідження

Абляції

Одним з найстаріших методівДослідження мозку є методика абляцій, яка полягає в тому, що один із відділів мозку видаляється, і вчені спостерігають за змінами, до яких призводить така операція.

Не будь-яку ділянку мозку можна видалити, не вбивши організм. Так, багато відділів стовбура мозку відповідальні за життєво важливі функції, такі, як дихання , та його поразка може викликати негайну смерть . Проте, поразка багатьох відділів, хоч і відбивається на життєздатності організму, несмертельно. Це, наприклад, відноситься до областей кори великих півкуль. Великий інсульт викликає параліч або втрату мови, але організм продовжує жити. Вегетативний стан, при якому більша частина мозку мертва, можна підтримувати за рахунок штучного харчування.

Дослідження із застосуванням абляцій мають давню історію та продовжуються в даний час. Якщо вчені минулого видаляли ділянку мозку хірургічним шляхом, то сучасні дослідники використовують токсичні речовини, вибірково вражаючі тканини мозку (наприклад, клітини певної області, але з нервові волокна, що проходять через неї).

Після видалення відділу мозку якісь функції губляться, а якісь зберігаються. Наприклад, кішка, мозок якої розсічений вище таламуса, зберігає багато пізні реакції та спинномозкові рефлекси. Тварина, мозок якого розсічений на рівні стовбура мозку (децеребрований), підтримує тонус м'язів-розгиначів, але втрачає пізні рефлекси.

Проводяться спостереження і людей із поразками мозкових структур. Так, багату інформацію для дослідників надали випадки вогнепальних поранень голови під час Другої світової війни. Також проводяться дослідження хворих, уражених інсультом, та з ураженнями мозку внаслідок травми.

Транскраніальна магнітна стимуляція

Транскраніальна магнітна стимуляція - метод, що дозволяє неінвазивно стимулювати кору головного мозку за допомогою коротких магнітних імпульсів. ТМС не пов'язана з больовими відчуттямиі тому може застосовуватися як діагностична процедура в амбулаторних умов. Магнітний імпульс, що генерується ТМС, являє собою магнітне поле, що швидко змінюється в часі, яке продукується навколо електромагнітної котушки під час проходження в ній струму. високої напругипісля розряду потужного конденсатора (магнітний стимулятор). Магнітні стимулятори, що використовуються сьогодні в медицині, здатні генерувати магнітне поле інтенсивністю до 2 Тесла, що дозволяє стимулювати елементи кори головного мозку на глибині до 2 см. Залежно від конфігурації електромагнітної котушки ТМС може активувати різні за площею ділянки кори, тобто бути або 1) фокальним, що дає можливість вибірково стимулювати невеликі області кори, або 2) дифузним, що дозволяє одночасно стимулювати різні відділикори.

При стимуляції моторної зони кори головного мозку ТМС викликає скорочення певних периферичних м'язів відповідно до їх топографічного представництва в корі. Метод дозволяє проводити оцінку збудливості моторної системи головного мозку, включаючи її збуджуючі та гальмівні компоненти. ТМС використовується при лікуванні захворювань мозку, таких як синдром Альцгеймера, вивченні сліпоти, глухоти, епілепсії тощо.

Електрофізіологія

Електрофізіологи реєструють електричну активність мозку – за допомогою тонких електродів, що дозволяють записувати розряди окремих нейронів, або за допомогою електроенцефалографії (методики відведення потенціалів мозку з поверхні голови).

Тонкий електрод може бути зроблений з металу (покритого ізоляційним матеріалом, що оголює лише гострий кінчик) або зі скла. Скляний мікроелектрод є тонкою трубочкою, заповненою всередині сольовим розчином. Електрод може бути настільки тонкий, що проникає всередину клітини та дозволяє записувати внутрішньоклітинні потенціали. Інший спосіб реєстрації активності нейронів, позаклітинний -

«Вікіпедія мозку»
проти недоумства, психічних захворюваньта мозкових «катастроф»

Професор Володимир Лазаревич Зельман, іноземний член РАМН та РАН, один із піонерів нейроанестезіології, член Міжнародної академічної ради Новосибірської державного університету, Випускник Новосибірського медичного інституту, сьогодні входить у трійку кращих американських анестезіологів. Університет Південної Каліфорнії (Лос-Анджелес, США), в якому В. Л. Зельман керує кафедрою анестезіології та реаніматології, є в США одним з лідерів у галузі нейронаук і бере участь у низці найбільших проектів з вивчення мозку, таких як ENIGMA. У своїй лекції в НДМУ та в інтерв'ю «НАУЦІ з перших рук» професор Зельман розповів про найцікавіші результати, отримані співробітниками університету у партнерстві з колегами з інших організацій в одній із найгарячіших точок на стику сучасної біології та медицини. Серед них – генетична база даних мозку, що розвивається, що дозволить оцінювати генетичні ризики виникнення захворювань; карта розміщення в мозку всіх нейронів і з'єднує їх «проводки»; нейрокомп'ютерні технології, що дозволяють «силою думки» керувати біонічними протезами

Для початку трохи статистики: на думку експертів, до 2050 р. у світі кількість людей, які страждають на деменцію – набуту недоумство, може зрости майже втричі і досягти 132 млн. Найбільш поширена форма деменції пов'язана з хворобою Альцгеймера – нейродегенеративним захворюванням, що розвивається переважно в літньому віці. І відстрочка початку хвороби лише на 5 років (з 76 років до 81 року) дозволить зменшити кількість хворих удвічі!

І це лише один промовистий приклад значущості нейронаук, що займаються вивченням мозку – фізичної основи нашої свідомості, підсвідомості та розумової діяльності, одного із найскладніших та найзагадковіших органів. людського організму. Механізми функціонування мозку до кінця не з'ясовані, хоча за останню чверть століття завдяки появі нових дослідницьких технологій, таких як магнітно-резонансна томографія, електроенцефалографія та інших, про біологію здорового та хворого мозку стало відомо більше ніж за всю попередню історію його вивчення. За останні десять років з'ясувалося, що в центральній і периферичній нервовій системі в тій чи іншій мірі експресується принаймні 80% відомих на сьогодні генів.

Вкладення в нейронауки оцінюються сьогодні у мільярди доларів. Так, за останнє десятиліття XX ст., оголошене «декадою мозку», Конгрес США виділив на дослідження в цій галузі близько 3 млрд дол. Для порівняння: на дослідження геному людини в цей час було виділено близько 3,7 млрд дол.; символічно, що два цих найважливіших наукових проектівйшли паралельно.

Університет Південної Каліфорнії (University of Southern California), заснований 1880 р., є найстарішим приватним науково-дослідним університетом Каліфорнії. В останні роки згідно з авторитетними рейтингами він традиційно входить до першої сотні. найкращих університетівсвіту. Наразі в університеті навчається понад 40 тис. студентів. У 1994 р. професор університету Д. Е. Олах отримав Нобелівську премію з хімії

Університет Південної Каліфорнії в останні роки займає лідируючі позиції в дослідженнях мозку не тільки в США, а й у світі завдяки використанню унікального мультидисциплінарного підходу, що дозволяє спільно вирішувати загадки захворювань мозку способами, недоступними для лабораторій, що працюють ізольовано.

Так, уже кілька років вчені з Інституту нейрогенетики ім. Зилка Університету Південної Каліфорнії ведуть спільні дослідження з групою співробітників Єльського університету та Інституту мозку ім. Аллена. Їх мета – створити повну генетичну базу даних мозку людини, що розвивається, яка дозволить оцінювати генетичний ризиквиникнення різних мозкових порушень. На сьогодні ідентифіковано вже понад 300 генетичних локусів, пов'язаних із патологією центральної нервової системи, всього ж в унікальному Атласі генної транскрипції мозку планується представити дані експресії генів для 15 відділів мозку у 13 вікових категоріях. Вже на сьогодні ця база є найбільшою у світі, і з 2011 р. вона доступна для всіх зацікавлених користувачів.

Університет Південної Каліфорнії став ініціатором глобального проекту вивчення мозку ENIGMA, який очолює професор університету П. Томпсон та фінансує Національний інститут здоров'я США. У цьому найбільшому міжнародному проекті сьогодні працюють близько 200 математиків, генетиків, нейробіологів та медиків більш ніж з 35 країн світу, у тому числі Росії (з Новосибірського державного університету, низки інститутів СО РАН, Інституту нейрохірургії ім. М. Н. Бурденко, Інституту проблем передачі інформації імені А. А. Харкевича та ін.). В рамках проекту ведуться дослідження структур і функцій мозку і схильності до таких хвороб, як шизофренія, хвороба Альцгеймера, депресія, наркозалежність та ін. , харчові звички та, звичайно ж, спадковість. Наприклад, нещодавно було відкрито ген, що у розвитку ожиріння через порушення у роботі мозкових структур.

У людському мозку перебуває близько 100 млрд спеціалізованих нервових клітин - нейронів, кожен з яких має близько 10 тис. синапсів, що служать для передачі нервового імпульсуміж клітинами. Різні ділянкинашого мозку, відповідальні за мислення, сприйняття та відчуття, з'єднані нервовими волокнами загальною довжиноюза 100 тис. миль (161 тис. км)

Найважливішою частиною проекту ENIGMAє Connectome- Проект з вивчення провідної системи мозку. Саме поняття «коннектом» було введено за аналогією з поняттям «геном» для повного описуструктури зв'язків у нервовій системі. У ході проекту Connectomeбуде створено чотиривимірну (четверте вимір – час) карту розміщення в мозку всіх нейронів і з'єднує їх «проводки», що описує всі 100 трлн. можливих взаємодійміж клітинами. Цей проект, де в єдиній карті будуть об'єднані всі результати візуалізації мозку, можна повним правом назвати «Вікіпедією мозку». В результаті стане можливим встановити мінливість та генетичну зумовленість нейронів, простежити їх взаємодії у реальному масштабі часу, а також виявити наявність нейронних патологій.

Як і будь-які клітини, кожен тип нейронів використовує певний набір генів для створення своєї молекулярної машинерії; послідовно взаємодіючі нейрони утворюють звані нейронні ланцюга (найпростіший приклад – рефлекторна дуга). Розуміння всіх нюансів роботи нейронних ланцюгів має допомогти й у розумінні патогенезу хвороб мозку, що зробить їх діагностику ефективнішою. Адже тоді можна буде розпізнавати патологічні процесине тільки на основі симптомів, а й вести пошук захворювань буквально на рівні окремих синапсів.

На сьогодні описано близько півтора десятка різновидів психічних захворювань. Не виключено, що в найближче десятиліття, коли стане відомо, на якому етапі і де включаються-вимикаються гени, які перенаправляють синаптичну активність у «неправильному» напрямку, кількість виявлених хвороб зросте на один-два порядки. Лікування при цьому стане більш персоналізованим, а у разі ранньої діагностикиможна буде проводити корекцію таких «неправильних» процесів з повною реабілітацієюпацієнта.

В рамках проекту ENIGMAвже зібрано величезний масив генетичних даних та даних із візуалізації мозку – близько 50 тис. візуалізацій мозку у 33 тис. людей із понад трьох десятків країн світу! Зібрати такий матеріал сьогодні не так вже й важко, але щоб дешифрувати та інтерпретувати ці величезні інформаційні потоки, потрібні суперкомп'ютери та фахівці з роботи з «великими» даними – біоінформатики. Сучасній науці такі завдання вже принципово під силу, тому не виключено, що в недалекому майбутньому кожен з нас стане володарем «флешки», на якій буде записано розшифрування не тільки нашого геному, а й самої нашої особистості.

Вже сьогодні дослідження провідної системи мозку дають надію полегшити життя хворим із серйозними мозковими ушкодженнями, отриманими внаслідок травми. Йдеться про нейрокомп'ютерну технологію (так званий інтерфейс «мозок-комп'ютер»), яка дозволяє паралізованій людині «силою думки» керувати біонічними протезами, наприклад, механічною рукою.

Професор Зельман:«17 квітня 2012 р. ми вперше провели операцію пацієнтові з простріленим шийним відділом хребта, який страждає на тетраплегію – порушенням рухової здатності всіх чотирьох кінцівок. У головний мозок пацієнта було впроваджено спеціальні електронні чіпи, кожен з яких має 96 датчиків, які зчитують сигнали. мозковий активності; Через антени ця інформація передається на комп'ютер, який керує роботою спеціально сконструйованої біонічної руки. Наразі в США подібним чином прооперовано шістьох пацієнтів. Ці роботи фінансуються Міністерством оборони США»

Одна з проблем подібних нейрокомп'ютерних технологій полягає у виборі сигналів мозку, які потрібно використовуватиме управління біонічними протезами. На думку ряду дослідників, потрібно зчитувати активність нервових клітин моторної кори головного мозку, що безпосередньо відповідає за рухи, – у цьому випадку зворотні зв'язкиформуються лише на рівні власне дії. Але є й інший підхід, при якому перевага надається не самому дії, а наміру його зробити! Ідея встановлення чіпів в область серединної кори, що бере участь у плануванні дій, належить колезі Зельмана професору Андерсону з Каліфорнійського технологічного інституту.

Річард Андерсон протягом останніх 25 років досліджував мозок у пошуках кластерів нейронів, активність яких можна використовувати для керування рухами штучної кінцівки. Він був упевнений, що для цього не потрібна інформація про рух, адже кожне з них забезпечується в коннектомі сотнею тисяч нейронних зв'язків, які важко відстежити. У цьому сенсі набагато перспективніше саме намір робити ту чи іншу дію, і Андерсон у результаті виявив у задній черепній ямці, поруч із зоровими аналізаторами, Область, де воно формується.

І справді, в інших п'яти хворих, яким чіп було вживлено в область моторної кори, координація виявилася значно гіршою, вони частіше промахувалися, здійснюючи рух, наприклад, коли брали банку із соком. Але ще велика проблемаполягає в тому, що поки що всі такі біонічні кінцівки використовуються лише в рамках експериментів, які рано чи пізно закінчуються. Чіпи, вживлені в мозок, сприймаються останнім як стороннє тіло і зрештою інкапсулюються і втрачають зв'язок з нейронами. Проте суть цих робіт у тому, що вони показують важливу можливість полегшити життя повністю паралізованих пацієнтів за допомогою інтерфейсу «мозок-комп'ютер».

…Повертаючись до хвороби Альцгеймера, нагадаємо, що мозок здорових людейвтрачає на рік менше 1% своєї ваги, причому ця втрата компенсується завдяки регенерації тканини під впливом розумової активності. Симптоми хвороби Альцгеймера починають проявлятися при втраті 10% тканини мозку, і в звичайних умовахце незворотній процес. Однак до цього часу вчені виявили вже 9 генів, здатних прискорювати та уповільнювати розвиток цієї хвороби, у тому числі Apoe4, який є провідним фактором ризику для цієї найбільш поширеної форми. старечого недоумства(вже зараз на тваринах випробовуються речовини, здатні трансформувати кодований цим геном «агресивний» білок Apoe4 на більш безпечну ізоформу).

Більше того: вже сьогодні вчені Університету Південної Каліфорнії разом зі своїми колегами з Університету Уейк Форест (Північна Кароліна) ведуть роботи із «запису» інформації, що зберігається в мозку, завдяки якій мозок людини, яка страждає на хворобу Альцгеймера, можна буде «перезавантажити», повернувши, хоча б тимчасово, втрачені спогади. Цей здається навіть сьогодні фантастичним результатом – лише наочне свідчення успіхів, яких сучасна наукадомоглася у вивченні мозку - органу, який протягом століть вважався придатним виконувати лише функцію охолодження крові!

Незважаючи на значний прогрес у вивченні головного мозку останніми роками, багато чого в його роботі досі залишається загадкою. Функціонування окремих клітин досить добре пояснено, проте розуміння того, як у результаті взаємодії тисяч і мільйонів нейронів мозок функціонує як ціле, доступне лише в дуже спрощеному вигляді і потребує подальших глибоких досліджень.

Енциклопедичний YouTube

    1 / 5

    ✪ Головний мозок. Будова та функції. Відеоурок з біології 8 клас

    ✪ Як влаштований головний мозок

    ✪ Головний мозок

    ✪ Анатомія людини. Мозок.

    ✪ Урок біології №45. Будова та функції відділів головного мозку.

    Субтитри

Головний мозок як орган хребетних

Головний мозок - головний відділ ЦНС. Говорити про наявність головного мозку в строгому сенсі можна тільки стосовно хребетних, починаючи з риб. Однак дещо вільно цей термін використовують для позначення аналогічних структур високоорганізованих безхребетних – так, наприклад, у комах «головним мозком» називають іноді скупчення гангліїв навкологлоточного, нервового, кільця. При описі більш примітивних організмів говорять про головні ганглії, а не про мозок.

Вага головного мозку у відсотках від маси тіла становить у сучасних хрящових-риб 0,06-0,44%, у кісткових-риб 0,02-0,94%, у хвостатих-земноводних 0,29-0,36%, у безхвостих 0, 50-0,73%. У ссавців відносні розміри мозку значно більше: у великих китоподібних 0,3 %; у дрібних китоподібних – 1,7 %; у приматів 06-19%. У людини відношення маси головного мозку до маси тіла в середньому дорівнює 2%.

Найбільші розміри має головний мозок ссавців загонів китоподібні, хоботні, примати. Найбільш складним та функціональним мозком вважається мозок людини розумної.

Тканини мозку

Головний мозок укладений у міцну оболонку черепа (крім простих організмів). Крім того, він покритий оболонками (лат. meninges) із сполучної тканини - твердої (лат. dura mater) і м'якої (лат. pia mater), між якими розташована судинна, або павутинна (лат. arachnoidea) оболонка. Між оболонками та поверхнею головного та спинного мозку розташована цереброспінальна (часто її називають спинномозкова) рідина – ліквор (лат. liquor). Цереброспінальна рідина також міститься в шлуночках головного мозку. Надлишок цієї рідини називається гідроцефалією. Гідроцефалія буває вродженою (частіше) і набутою.

Клітини мозку

Досі було відомо, що нервові клітини відновлюються лише у тварин. Проте нещодавно вчені виявили, що у відділі мозку людини, яка відповідає за нюх, із клітин-попередниць утворюються зрілі нейрони. Якось вони зможуть допомогти «полагодити» травмований мозок. Стовбурові клітини, що знаходяться в мозку, перестають ділитися, відбувається реактивація деяких ділянок хромосом, починають формуватися специфічні для нейронів структури та сполуки. З цього моменту клітину вважатимуться повноцінним нейроном. На сьогоднішній момент відомі лише 2 області активного приросту нейронів. Одна з них – зона пам'яті. В іншу входить зона мозку, відповідальна за рухи. Цим пояснюється часткове та повне відновлення згодом відповідних функцій після пошкодження даної ділянки мозку.

Кровопостачання

Функціонування нейронів мозку потребує значних витрат енергії, яку мозок отримує через мережу кровопостачання. Головний мозок постачається кров'ю з басейну трьох великих артерій - двох внутрішніх сонних артерій (лат. a. carotis interna) і основної артерії (лат. a. basilaris). У порожнині черепа внутрішня, сонна, артерія має продовження у вигляді передньої та середньої мозкових артерій (лат. aa. cerebri anterior et media). Основна артерія знаходиться на вентральній поверхні стовбура мозку та утворена злиттям правої та лівої хребетних артерій. Її гілками є задні мозкові артерії. Перелічені три пари артерій (передня, середня, задня), анастомозуючи між собою, утворюють артеріальне (вілізієве) коло. Для цього передні мозкові артерії з'єднуються між собою передньою сполучною артерією (лат. a. communicans anterior ), а між внутрішньою сонною (або іноді середньою мозковою) і задньою мозковими артеріями, з кожного боку, є задня сполучна артерія (лат. aa.communicans posterior). Відсутність анастомозів між артеріями стає помітною у разі розвитку судинної патології (інсультів), коли через відсутність замкнутого кола кровопостачання область ураження збільшується. Крім того, можливі численні варіанти будови (розімкнене коло, нетипове розподіл судин з формуванням трифуркації та ін.). Якщо активність нейронів в одному з відділів посилюється, збільшується кровопостачання цієї області. Реєструвати зміни функціональної активності окремих ділянок головного мозку дозволяють такі методи неінвазивної нейровізуалізації, як функціональна магнітно-резонансна томографія та позитрон-емісійна томографія.

Між кров'ю і тканинами мозку є гематоенцефалічний бар'єр, який забезпечує виборчу проникність речовин, що знаходяться в судинному руслі, в церебральну тканину. У деяких ділянках мозку цей бар'єр відсутній (гіпоталамічна область) або відрізняється від інших частин, що пов'язано з наявністю специфічних рецепторів та нейроендокринних утворень. Цей бар'єр захищає мозок багатьох видів інфекції. У той же час багато лікарських препаратів, ефективних в інших органах, не можуть проникнути в мозок через бар'єр.

Функції

Функції мозку включають обробку сенсорної інформації, що надходить від органів чуття, планування, прийняття рішень, координацію, управління рухами, позитивні та негативні емоції, увага, пам'ять. Мозок людини виконує найвищу функцію- мислення. Однією з функцій мозку людини є сприйняття та генерація мови.

Відділи мозку

Кора складається з двох півкуль, з'єднаних між собою пучком нервових волокон - мозолистим тілом (corpus callosum). Ліва півкуля відповідальна за праву половину тіла, праву - за ліву. У людини права і ліва півкуля мають різні функції.

Зорові сигнали надходять у зоровий, відділ, кори (в потиличній частці), тактильні в соматосенсорну кору (в тім'яній частці), нюхові - в нюхову кору і т. д. В асоціативних областях кори відбувається інтеграція сенсорних сигналів різних типів (модальностей).

З одного боку, існує локалізація функцій у відділах головного мозку, з іншого - всі вони пов'язані у єдину мережу.

Пластичність

Мозок має властивість пластичності. Якщо один із його відділів уражений, інші відділи через деякий час можуть компенсувати його функцію. Пластичність мозку відіграє роль і в навчанні нових навичок.

Ембріональний розвиток

Ембріональний розвиток мозку є одним із ключів до розуміння його будови та функцій.

Головний мозок розвивається з ростральної частини нервової трубки. Більша частина головного мозку (95%) є похідною крилоподібної пластинки.

Ембріогенез мозку проходить через кілька стадій.

  • Стадія трьох мозкових-бульбашок - у людини на початку четвертого тижня внутрішньоутробного розвитку ростральний кінець нервової трубки формує три міхура: Prosencephalon (передній-мозок), Mesencephalon (середній-мозок), Rhombencephalon (ромбовидний-мозок).
  • Стадія п'яти мозкових міхурів - у людини на початку дев'ятого тижня внутрішньоутробного розвитку Prosencephalon остаточно ділиться на Telencephalon (кінцевий мозок) і Diencephalon (проміжний мозок), Mesencephalon зберігається, а Rhombencephalon продок мозок).

У процесі формування другої стадії (з третього до сьомого тижня розвитку) головний мозок людини набуває трьох вигинів: середньомозковий, шийний і бруківка. Спочатку одночасно і в одному напрямку формуються середньомозковий та мостовий вигини, потім – і в протилежному напрямку – шийний. У результаті лінійний мозок зигзагоподібно «складається».

При розвитку мозку людини можна відзначити певну схожість філогенезу та онтогенезу. У процесі еволюції тваринного світу першим сформувався кінцевий мозок, та був - середній мозок. Передній мозок є еволюційно новішим утворенням головного мозку. Також і у внутрішньоутробному розвитку дитини спочатку формується задній мозок як найеволюційніше давня частина мозку, а потім – середній мозок і потім – передній мозок. Після народження з дитинства до повноліття відбувається організаційне ускладнення нейронних зв'язків у мозку.

Методи дослідження

Абляції

Одним із найстаріших методів дослідження мозку є методика абляцій, яка полягає в тому, що один із відділів мозку видаляється, і вчені спостерігають за змінами, до яких призводить така операція.

Не будь-яку ділянку мозку можна видалити, не вбивши організм. Так, багато відділів ствола-мозку відповідальні за життєво важливі функції, такі, як дихання, і їх поразка може викликати негайну смерть. Проте, поразка багатьох відділів, хоч і відбивається на життєздатності організму, несмертельно. Це, наприклад, відноситься до областей кори великих півкуль. Великий інсульт викликає параліч або втрату мови, але організм продовжує жити. Вегетативний стан, при якому більша частина мозку мертва, можна підтримувати за рахунок штучного харчування.

Дослідження із застосуванням абляцій мають давню історію та продовжуються в даний час. Якщо вчені минулого видаляли області мозку хірургічним шляхом, то сучасні дослідники використовують токсичні речовини, вибірково вражають тканини мозку (наприклад, клітини певної області, але з нервові волокна, що проходять через неї).

Після видалення відділу мозку якісь функції губляться, а якісь зберігаються. Наприклад, кішка, мозок якої розсічений вище таламуса, зберігає багато пізні реакції та спинномозкові рефлекси. Тварина, мозок якого розсічений на рівні стовбура мозку (децеребрований), підтримує тонус м'язів-розгиначів, але втрачає пізні рефлекси.

Проводяться спостереження і людей із поразками мозкових структур. Так, багату інформацію для дослідників дали випадки вогнепальних поранень голови під час Другої світової війни. Також проводяться дослідження хворих, уражених інсультом, та з ураженнями мозку внаслідок травми.

Транскраніальна магнітна стимуляція

У деяких випадках тонкі електроди (від одного до декількох сотень) вживлюються в мозок, і дослідники реєструють активність тривалий час. В інших випадках електрод вводиться в мозок лише на час експерименту, а після закінчення запису витягується.

За допомогою тонкого електрода можна реєструвати як активність окремих нейронів, так і локальні потенціали (local field potentials), що утворюються внаслідок активності багатьох сотень нейронів. За допомогою ЕЕГ електродів, а також поверхневих електродів, що накладаються безпосередньо на мозок, можна реєструвати лише глобальну активність великої кількості нейронів. Вважають, що активність, що реєструється таким чином, складається як з нейронних потенціалів дії (тобто нейронних імпульсів), так і підпорогових деполяризацій і гіперполяризацій.

При аналізі потенціалів мозку часто виробляють їх спектральний аналіз, причому різні компоненти спектру мають різні назви: дельта (0,5-4 Гц), тета 1 (4-6 Гц), тета 2 (6-8 Гц), альфа (8-13 Гц), бета 1 (13-20 Гц), бета 2 (20 -40 Гц), гамма-хвилі (включає частоту бета 2 ритму та вище).

Електрична стимуляція

Одним із методів вивчення функцій мозку є електрична стимуляція окремих областей. За допомогою цього методу був, наприклад, досліджений «моторний гомункулус» - було показано, що стимулюючи певні точки в моторній корі, можна викликати рух руки, стимулюючи інші точки - рухи ніг і т. д. Отриману таким чином карту і називають гомункулусом. Різні частини тіла представлені ділянками кори мозку, що розрізняються за розміром. Тому гомункулус має велике обличчя, великі пальці і долоні, але маленький тулуб і ноги.

Якщо ж стимулювати сенсорні області мозку, можна викликати відчуття. Це було показано як на людині (у відомих дослідах Пенфілда), так і на тваринах.

Застосовується електрична стимуляція і в медицині - від електрошоку, показаного в багатьох фільмах про страх психіатричних клінік, до стимуляції структур у глибині мозку, що стала популярним методом лікування хвороби Паркінсона.

Інші методики

Для дослідження анатомічних структур головного мозку застосовуються рентгенівська КТ та МРТ. Також при анатомо-функціональних дослідженнях головного мозку застосовуються ПЕТ, однофотонна емісійна комп'ютерна томографія (ОФЕКТ), функціональна МРТ. Можлива візуалізація структур головного мозку методом ультразвукової діагностики(УЗД) за наявності ультразвукового «вікна» - дефекту черепних кісток, наприклад, велике тім'ячко у дітей раннього віку.

Поразки та захворювання

Вивчення та лікування уражень та захворювань мозку відноситься до ведення біології та медицини (нейрофізіологія, неврологія, нейрохірургія, психіатрія та психології).

Запалення мозкових оболонокназивається менінгітом (відповідно трьом оболонкам - пахіменінгіт, лептоменінгіт та арахноїдит).

Вага головного мозку дорослої людини в середньому дорівнює одній частині п'ятдесятої від загальної ваги тіла. При цьому мозок людини споживає одну п'яту циркулюючої крові (тобто одну п'яту кисню), одну п'яту частину глюкози, що надходить в організм.

Середня вага головного мозку у різних живих істот наведена в таблиці.

Група Вага мозку, г
Кашалот 7800
Фінвал 6930
Слон 4783
Косатка 5620
Горбатий кит 4675
Сірий кит 4317
Гренландський кит 2738
Грінда 2670
Пляшконосий дельфін 1500-1600
КАТЕГОРІЇ

ПОПУЛЯРНІ СТАТТІ

2023 «kingad.ru» - УЗД дослідження органів людини