Строение и функции больших полушарий головного мозга

Как устроен наш мозг? Сколько нейронов в нем и каковы функции неокортекса? Современные ученые скрупулезно исследуют особенности нашего мозга и открывают все больше интересных подробностей.

Благодаря развитию высших нервных центров человек определяет себя и свое место в социуме, сознательно контролирует свое поведение и способен к адаптации в новой среде. Все эти преимущества связаны с функциями больших полушарий, которые мы рассмотрим.

Особенности мозга человека

Мозг человеческого вида весит приблизительно 1 кг 200 грамм — это средние показатели. Он состоит из 5 основных частей: это конечный, промежуточный, средний, задний и продолговатый мозг.

Большие борозды (углубления) разделяют 4 основные части больших полушарий: лобную долю от теменной; а теменную — от затылочной; височная доля примыкает к трем другим. Последняя, пятая доля — островковая, которая находится в глубине латеральной ямки. Гармоничное взаимодействие всех нейронов обеспечивает рост и развитие нашей индивидуальности, наш характер и способности.

Можно выделить отдельную функцию больших полушарий — непрекращающееся развитие. Мозг человека все время развивается. Все, что индивидуум читает, видит, воспринимает, он буквально впитывает в себя. Особенно важна новая информация для детей до 2 лет, в это время их нейроны активно выстраивают связи на будущее.

Интересные факты

• 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.

Большие полушария. Строение и функции

В коре имеется от 14 до 17 млрд нейронов; а связей между клетками во много раз больше. Нейроны соединены синапсами. А помогают активировать связи различные нейромедиаторы — химические вещества, которые активируют рядом находящийся синапс.

Полушария мозга имеют особую структуру. Благодаря складкам, состоящим из борозд и извилин, площадь коры значительно увеличивается. По некоторым данным, общая площадь коры у среднестатистического человека — 2200 кв. см.

Под корой находится подкорка, или белое вещество мозга. Полушария между собой соединены мозолистым телом. А еще глубже находятся желудочки мозга — заполненные спинномозговой жидкостью пространства.

Кора состоит из слоев нервных нервных клеток, которые чередуются со слоями их ответвлений — аксонов. Всего насчитывается 6 слоев:

• молекулярный слой;
• наружный зернистый;
• наружный пирамидный — содержит преимущественно пирамидные нейроны;
• внутренний зернистый;
• внутренний пирамидный;
• слой веретеновидных нейронов.

Веретеновидные нейроны постепенно переходят в белое вещество мозга. В коре происходят сознательные действия, формируется речь. В нижних глубинных частях под корой расположены центры бессознательных рефлексов и контроль внутренних органов и систем органов.

Что это?

Топография содержимого черепной коробки показала, что поверхность отвечающего за функционирование человеческого тела орган представляет собой череду возвышений и углублений, которые с возрастом становятся выраженными более ярко. Так площадь мозга расширяется при сохранении объема.

Извилинами называют складки, которые характеризуют орган в конечной стадии развития. Ученые связывают их образование с разными показателями напряжения в мозговых отделах в детском возрасте.

Бороздами называют каналы, отделяющие извилины. Они разделяют полушария на основные отделы. По времени образования есть первичный, вторичный и третичный типы. Одним из них формируются при внутриутробном периоде развития человека.

Другие приобретаются в более зрелом возрасте, сохраняясь без изменений. Третичные борозды головного мозга имеют свойства трансформироваться. Отличия могут касаться формы, направления и размера.

к содержанию ^

Зоны мозга

Чтобы понять функции больших полушарий головного мозга, нужно сначала разобрать их структуру. Полушария разделены условно на несколько центров, в которых проходят определенные психические и физиологические процессы. Эти центры не являются какими-то отдельными структурами. Все нейроны всех сетей постоянно взаимодействуют друг с другом. Это подтверждают многие исследователи.

Но все-таки можно выделить некоторые области в сером веществе мозга, которые более специализируются на отдельных задачах.

Зоны мозга нейрофизиологи выделяют следующие:

• Затылочная зона.
• Височная — отвечает за обоняние и вкус. Два эти чувства сильно взаимосвязаны.
• Зрительная зона. Тут расшифровываются сигналы, поступающие от глаз.
• Теменная — это так называемая зона кожно-мышечной чувствительности.
• Лобная доля — это сознательное поведение человека, его установки и трудовая деятельность. Задняя часть лобной доли — двигательный центр.

Функции больших полушарий мозга, как видим, распределены по зонам. Некоторые области имеют несколько функций. Например, руки связаны в больших полушариях с двумя зонами — двигательной и чувствительной.

И если при черепно-мозговой травме будет повреждена какая-либо из указанных областей, то функция этой зоны пострадает или совершенно пропадет. Восстановить утраченную функцию можно в том случае, если другая часть мозга — та, где находились нейроны, связанные с поврежденными тканями, сможет взять на себя всю работу утраченного центра.

LiveInternetLiveInternet

По мнению некоторых исследователей, многие виды патологии лобных долей могут быть связаны с самосознанием, то есть способностью осознавать себя и свои взаимоотношения с другими и окружающей средой. Наблюдения за детьми показали, что «мета-сознание» — осознание того, что ты осознаешь, — определяется развитием областей лобной доли в относительно позднем младенчестве. Поэтому именно лобные доли, по всей видимости, являются местом объединения зон. определяющих нашу стабильную личность.

На эти будоражащие ученых вопросы об источнике сознания и личности можно ответить с точки зрения связей между различными частями мозга, а не одного замкнутого очага. Но если у нас все же имеется «двигатель» всего интеллектуального аппарата — тех специфических связей, которые отличают, например, вас от меня. — то можно с определенной долей уверенности сказать, что расположен он в лобной доле коры головного мозга. Ваша правая передняя доля мозга регистрирует отрицательные эмоции: какую пользу можно извлечь из этого факта? Иногда нам кажется, что наше эмоциональное «я» — страхи, удовольствия, вспышки гнева — это нечто диаметрально противоположное холодному расчету, планированию и логике, которые необходимы для постановки и решения задач. Такое представление справедливо лишь отчасти. И вот почему.

Эмоции передаются в лобные доли

Лобные доли представляют собой своего рода перекресток эмоциональных центров мозга. Отрицательные эмоции — отвращение, страх и гнев — регистрируются в правой лобной доле, а радость — в левой. Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) показывает повышенную активность именно этих областей, когда у человека намеренно вызывают те или иные эмоциональные реакции, например, демонстрируя собаку, которая поедает собственную рвотную массу.

Эмоции и разум

Лобные доли также отвечают за функции управления, такие, как постановка целей, сознательное саморегулирование и планирование. Люди с повреждением левой лобной доли могут испытывать трудности с планированием простой последовательности действий и даже с выполнением сознательных действий, могут стать вялыми, апатичными и подавленными. Последовательное поведение — движение к реальной или воображаемой цели — требует не только планирования стратегии достижения этой цели, но в первую очередь и желания действовать.

Пониженная активность левой лобной доли соотносится с депрессией

У некоторых людей отмечается пониженная активность левой лобной доли. Таких людей часто считают замкнутыми и застенчивыми. Их левая лобная доля также слабо откликается на положительные стимулы — например, счастливые концовки в фильмах. У людей с необычно высокой активностью правой лобной доли наблюдается повышенное беспокойство и склонность к страхам. Подавленность и грусть считаются отрицательными эмоциями наряду со страхом, гневом и отвращением.

Но даже с учетом этого депрессию лучше понимать как низкую активность левой лобной доли, то есть зоны «счастья». Это состояние не обязательно связано с повышенной активностью «отрицательной» правой лобной доли, как, например, гнев. Означает ли это, что одна моя половина — это энергичный и целеустремленный человек, а другая — не уверенный в себе трус?

Поскольку правое полушарие мозга управляет левой половиной тела, а левое полушарие — правой, логично было бы предположить, что радость сильнее отражается на правой половине лица, а отвращение, гнев и страх — на левой. Вполне вероятно, что это действительно так. (Существует мнение, что «тайна» улыбки Лизы заключается именно в том, что улыбается левая половина ее лица, а не правая. Таким образом, «негативная» часть лица выражает радость, а «позитивная» остается нейтральной, что приводит к общему несколько загадочному выражению.) Некоторые психологи утверждают, что правое полушарие мозга является доминантным для всех эмоций. Вероятно, такое предположение справедливо в отношении восприятия эмоций на лицах других людей, но не для ощущения самих эмоций.

Несмотря на то, что левое полушарие доминирует в выражении положительных эмоций, в распознавании и передаче сигналов как отрицательных, так и положительных эмоций задействовано, скорее всего, правое полушарие. Кроме того, роль правого полушария в восприятии позитивного выражения лица гораздо значительнее, несмотря на доминирование левого полушария в формировании положительных эмоций.

Левое полушарие играет определенную роль и в передаче позитивных эмоций, и в их формировании. Радостное выражение лица распознается лучше, когда оно попадает в правую половину поля зрения (левое полушарие). Кроме того, при просмотре фильмов выявилась определенная закономерность: то, что происходит в правой половине поля зрения, чаще воспринимается как приятное, чем то. что показывается в левой половине (правое полушарие).

Функции коры

Итак, каковы функции коры больших полушарий? Кора мозга отвечает за условные рефлексы, сформированные в процессе накопления опыта. Также в коре проходят все высшие психические процессы. Здесь сосредоточены зоны памяти, речи, мышления. Это более поздняя биологическая структура по сравнению с древним центральным мозгом, и она плохо изучена. Но известно, что наша личность и особенности характера, способность к усвоению и анализированию информации заложены именно в коре.

Большую роль играют в формировании навыков и привычек ассоциативные области. Можно сказать, утрируя информацию, что самая основная функция коры коры больших полушарий именно ассоциативная. Ведь на основе этих механизмов формируется и личность.

Ассоциативных областей 3:

• теменно-затылочно-височная;
• префронтальная ассоциативная;
• лимбическая.

Совместная работа этих центров обеспечивает всесторонний анализ поступающей извне информации. Без этих высших центров человек не смог бы целенаправленно выполнять работу.

Общие сведения

1. Блок регуляции уровни активности мозга. Обеспечивает осуществление определённых видов деятельности. Отвечает за эмоциональное подкрепление активности на основе прогнозирования ее результатов (успех – неудача).
2. Блок приёма, переработки и хранения входящей информации. Участвует в формировании представления о способах реализации деятельности.
3. Блок программирования, регуляции и контроля за организацией психической деятельности. Сравнивает полученный результат с исходным намерением.

Передний мозг принимает участие в работе всех блоков. На основе обработки информации он управляет поведением. Администратор высших психологических функций: восприятия, памяти, воображения, мышления, речи.

Двигательная активность

Важнейшая функция больших полушарий — физическая активность. В передних отделах предцентральной извилины находится центр, где локализованы области проекции ступней и голеней. В средней части этой извилины находятся клетки, работающие с сигналами верхних конечностей, а самая глубокая часть предцентральной извилины отвечает за работу мышц лица.

Слаженная работа рецепторов проводящих нервных путей и этих мозговых центров обеспечивает нам ходьбу, работу руками и другую двигательную активность. Причем это все контролируется автоматически. Спортсмен ведь уже не думает, как согнуть ногу во время бега. Достаточно только дать сигнал старта сознательно.

Память и речь

В формировании памяти играют роль медиальная височная зона и гиппокамп. Однако они не являются тем местом, где накопленная информация хранится. Это скорее служебные зоны. Считается, что человек запоминает все, что видел или слышал когда-то. Основная проблема заключается в способности воспроизведения информации и ее перекодирования в слова.

Область речи — это граница височной и теменной зон. Причем у человека различают 2 зоны: отвечающий за речевое восприятие центр Вернике и за само произношение центр Брока.

Как лучше запомнить информацию?

Одна из функций больших полушарий, как мы теперь понимаем, — это запоминание и воспроизведение закодированной информации в словах. Если держать в мыслях и постоянно повторять одни и те же слова, то информация останется только в зоне речи и через несколько дней исчезнет.

Чтобы более глубоко запомнить информацию, необходимо применять образное мышление, ассоциируя каждое абстрактное понятие с яркими объектами.

В глубинной памяти у нас сохраняются только те аспекты реальности, которые связаны с яркими впечатлениями и сильными продолжительными эмоциями. А эмоции у нас «базируются» глубоко в белом веществе — в миндалевидном теле. Функции больших полушарий связаны с чисто сознательными намерениями запомнить.

Стрессы и депрессии ухудшают способность мозга запоминать что-либо. Начинать учить материал в беспокойном или раздражительном состоянии попросту бесполезно.

Вывод

Что можно сказать о функциях больших полушарий? Все центры мозга тесно взаимосвязаны. Говоря о конкретных областях, ученые подразумевают скопление нейронов, которые больше других взаимосвязанных сетей участвуют в том или ином психическом процессе.

Формирование памяти, способность говорить и думать словами — это самый сложный психический процесс. На это уходит большое количество энергии, и речью занято множество нервных клеток.

Кора больших полушарий связана непосредственно с сознательными процессами, а подкорка — с бессознательными, глубинными частями личности, которое Фрейд называл «Оно».

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.

Нервная система вообще крайне сложна. В нее входит не только головной и спинной мозг, но и многочисленные отростки, состоящие из специальных клеток, а также все органы чувств. Благодаря этой системе человеческая жизнь возможна в том виде, как она существует. И, разумеется, главным органом в ней все-таки является мозг, который даже сам по себе имеет достаточно сложную структуру.