Mózg - podstawa harmonijnej pracy ciała

Człowiek jest złożonym organizmem składającym się z wielu narządów połączonych w jedną sieć, których praca jest precyzyjnie i nienagannie regulowana. Główną funkcją regulacji pracy organizmu jest centralny układ nerwowy (OUN). Jest to złożony układ, który obejmuje kilka narządów oraz zakończenia i receptory nerwów obwodowych. Najważniejszym organem tego systemu jest mózg - złożone centrum komputerowe odpowiedzialne za prawidłowe funkcjonowanie całego organizmu.

Ogólne informacje o strukturze mózgu

Próbują go studiować przez długi czas, ale przez cały czas naukowcy nie byli w stanie dokładnie i jednoznacznie odpowiedzieć w 100% na pytanie, czym jest i jak działa to ciało. Wiele funkcji zostało zbadanych, dla niektórych istnieją tylko przypuszczenia.

Wizualnie można go podzielić na trzy główne części: pień mózgu, móżdżek i półkule mózgowe. Podział ten nie odzwierciedla jednak całej wszechstronności funkcjonowania tego ciała. Bardziej szczegółowo, te części są podzielone na sekcje odpowiedzialne za pewne funkcje ciała.

Podłużny dział

Centralny układ nerwowy człowieka jest nieodłącznym mechanizmem. Gładkim elementem przejściowym z odcinka kręgosłupa ośrodkowego układu nerwowego jest podłużna część. Wizualnie można go przedstawić jako ścięty stożek z podstawą u góry lub małą główkę cebuli z odbiegającymi od niej wybrzuszeniami - tkanki nerwowe łączące się z sekcją pośrednią.

Istnieją trzy różne funkcje departamentu - zmysłowy, refleks i dyrygent. Jego zadaniem jest kontrolowanie głównej ochrony (odruch wymiotny, oddychanie, kaszel) i nieprzytomny refleks (bicie serca, oddychanie, mruganie, wydzielanie śliny, wydzielanie soku żołądkowego, połykanie, metabolizm). Ponadto rdzeń jest odpowiedzialny za uczucia, takie jak równowaga i koordynacja ruchów.

Midbrain

Następnym działem odpowiedzialnym za komunikację z rdzeniem kręgowym jest środkowy. Ale główną funkcją tego działu jest przetwarzanie impulsów nerwowych i korygowanie sprawności roboczej aparatu słuchowego i ludzkiego ośrodka wzrokowego. Po przetworzeniu otrzymanych informacji, formacja ta dostarcza impulsom odpowiedzi na bodźce: obracanie głowy w kierunku dźwięku, zmiana pozycji ciała w przypadku niebezpieczeństwa. Dodatkowe funkcje obejmują regulację temperatury ciała, napięcia mięśniowego, pobudzenia.

Środkowy dział ma złożoną strukturę. Istnieją 4 skupiska komórek nerwowych - wzgórek, z których dwa są odpowiedzialne za percepcję wzrokową, a dwie pozostałe za słuch. Nerwowe skupiska tej samej tkanki przewodzącej nerwy, wizualnie podobne do nóg, są połączone ze sobą oraz z innymi częściami mózgu i rdzenia kręgowego. Całkowita wielkość segmentu nie przekracza 2 cm u osoby dorosłej.

Intermediate brain

Jeszcze bardziej złożona struktura i funkcja działu. Anatomicznie międzymózgowia dzieli się na kilka części: przysadkę mózgową. Jest to mały dodatek mózgowy, odpowiedzialny za wydzielanie niezbędnych hormonów i regulację układu hormonalnego organizmu.

Przysadkę mózgową dzieli się warunkowo na kilka części, z których każda pełni swoją funkcję:

• Adenohypophysis - regulator obwodowych gruczołów dokrewnych.
• Neurohophofia jest związana z podwzgórzem i akumuluje wytwarzane przez nią hormony.

Podwzgórze

Niewielki obszar mózgu, którego najważniejszą funkcją jest kontrolowanie częstości akcji serca i ciśnienia krwi w naczyniach. Dodatkowo, podwzgórze jest odpowiedzialne za część emocjonalnych przejawów poprzez wytwarzanie niezbędnych hormonów w celu stłumienia stresujących sytuacji. Kolejną ważną funkcją jest kontrola głodu, sytości i pragnienia. Podsumowując, podwzgórze jest centrum aktywności seksualnej i przyjemności.

Epithalamus

Głównym zadaniem tego działu jest regulacja dziennego biologicznego rytmu. Za pomocą produkowanych hormonów wpływa na długość snu w nocy i normalne czuwanie w ciągu dnia. Jest to epithalamus, który dostosowuje nasze ciało do warunków "dnia lekkiego" i dzieli ludzi na "sowy" i "skowronki". Kolejnym zadaniem epithalamus jest regulacja metabolizmu organizmu.

Thalamus

Ta formacja jest bardzo ważna dla właściwej świadomości otaczającego nas świata. To wzgórze jest odpowiedzialne za przetwarzanie i interpretowanie impulsów z receptorów peryferyjnych. Dane z nerwu widza, aparatu słuchowego, receptorów temperatury ciała, receptorów węchowych i punktów bólu zbiegają się w dane centrum przetwarzania informacji.

Sekcja tylna

Podobnie jak poprzednie podziały, tylny mózg obejmuje podsekcje. Główną częścią jest móżdżek, drugi to móżdżek, który jest niewielką poduszką tkanki nerwowej łączącą móżdżek z innymi oddziałami i naczyniami krwionośnymi zasilającymi mózg.

Móżdżek

W swojej formie móżdżek przypomina półkule mózgowe, składa się z dwóch części połączonych "robakiem" - kompleksem przewodzenia tkanki nerwowej. Główne półkule składają się z jąder komórek nerwowych lub "istoty szarej", zmontowanych w celu zwiększenia powierzchni i objętości w fałdach. Ta część znajduje się z tyłu czaszki i całkowicie zajmuje cały tylny dół.

Główną funkcją tego działu jest koordynacja funkcji motorycznych. Jednak móżdżek nie inicjuje ruchów ramion ani nóg - kontroluje jedynie dokładność i klarowność, kolejność wykonywania ruchów, umiejętności motoryczne i postawę.

Drugim ważnym zadaniem jest regulacja funkcji poznawczych. Należą do nich: uwaga, zrozumienie, świadomość języka, regulacja uczucia lęku, poczucie czasu, świadomość natury przyjemności.

Mózgowe półkule mózgu

Objętość i objętość mózgu spadają na końcowy podział lub duże półkule. Istnieją dwie półkule: lewa - z których większość odpowiada za analityczne myślenie i funkcje mowy ciała, a prawa - której głównym zadaniem jest abstrakcyjne myślenie i wszystkie procesy związane z kreatywnością i interakcją ze światem zewnętrznym.

Struktura ostatecznego mózgu

Półkule mózgowe mózgu są główną "jednostką przetwarzającą" ośrodkowego układu nerwowego. Pomimo różnej "specjalizacji" tych segmentów wzajemnie się uzupełniają.

Półkule mózgowe są złożonym układem interakcji między jądrami komórek nerwowych i tkankami neuronowymi, łączącymi główne obszary mózgu. Górna powierzchnia, zwana korą, składa się z ogromnej liczby komórek nerwowych. Nazywa się to szarą materią. W świetle ogólnego rozwoju ewolucyjnego kora jest najmłodszą i najbardziej rozwiniętą formacją ośrodkowego układu nerwowego, a najwyższy rozwój osiągnięto u ludzi. To ona jest odpowiedzialna za tworzenie wyższych funkcji neuropsychologicznych i złożonych form ludzkiego zachowania. Aby zwiększyć powierzchnię użytkową, powierzchnia półkul zbiera się w fałdach lub zakręcie. Wewnętrzna powierzchnia półkul mózgowych składa się z istoty białej - procesów komórek nerwowych odpowiedzialnych za przewodzenie impulsów nerwowych i komunikację z pozostałymi segmentami OUN.

Z kolei każda z półkul jest konwencjonalnie podzielona na 4 części lub płaty: potyliczny, ciemieniowy, skroniowy i czołowy.

Płatki potyliczne

Główną funkcją tej warunkowej części jest przetwarzanie sygnałów neuronowych z ośrodków wizualnych. To właśnie tutaj, z bodźców świetlnych, powstają zwykłe pojęcia koloru, objętości i innych trójwymiarowych właściwości obiektu widzialnego.

Płatki ciemieniowe

Segment ten jest odpowiedzialny za występowanie bólu i przetwarzanie sygnałów z receptorów termicznych organizmu. Na tym kończy się ich wspólna praca.

Płat ciemieniowy lewej półkuli odpowiada za strukturę pakietów informacji, pozwala na operowanie operatorami logicznymi, czytanie i czytanie. Również ten obszar tworzy świadomość całej struktury ludzkiego ciała, definicję prawej i lewej części, koordynację poszczególnych ruchów w jedną całość.

Właściwy jest zaangażowany w syntezę przepływów informacji, które są generowane przez płaty potyliczne i lewy ciemieniowy. Na tej stronie powstaje ogólny trójwymiarowy obraz percepcji środowiska, pozycji przestrzennej i orientacji, błędnej kalkulacji perspektywy.

Płatki skroniowe

Ten segment można porównać z "twardym dyskiem" komputera - długoterminowym przechowywaniem informacji. Tutaj gromadzone są wszystkie wspomnienia i wiedza osoby zebranej przez całe życie. Prawy płat skroniowy odpowiada za pamięć wzrokową - pamięć obrazów. Po lewej - wszystkie pojęcia i opisy poszczególnych obiektów są tutaj przechowywane, interpretacja i porównywanie obrazów, ich nazwy i cechy mają miejsce.

Jeśli chodzi o rozpoznawanie mowy, oba płaty skroniowe są zaangażowane w tę procedurę. Jednak ich funkcje są różne. Jeśli lewy płat jest przeznaczony do rozpoznawania semantycznego ładunku słyszanych słów, wówczas prawy płatek interpretuje kolor intonacji i jego porównanie z mimiką mówiącą. Inną funkcją tej części mózgu jest percepcja i dekodowanie impulsów nerwowych pochodzących z węchowych receptorów nosa.

Płaty czołowe

Ta część odpowiada za takie właściwości naszej świadomości, jak krytyczna samoocena, adekwatność zachowania, świadomość stopnia bezsensowności działań, nastrój. Ogólne zachowanie osoby również zależy od prawidłowego funkcjonowania przednich płatów mózgu, zaburzenia prowadzą do nieodpowiedniego zachowania aspołecznego. Proces uczenia się, doskonalenia umiejętności, nabywania warunkowych odruchów zależy od prawidłowego działania tej części mózgu. Dotyczy to również stopnia aktywności i ciekawości osoby, jego inicjatywy i świadomości decyzji.

Aby usystematyzować funkcje GM, przedstawiono je w tabeli:

Kontroluj nieprzytomny refleks.

Kontrola równowagi i koordynacji ruchów.

Regulacja temperatury ciała, napięcia mięśniowego, pobudzenia, snu.

Świadomość świata, przetwarzanie i interpretacja impulsów z receptorów obwodowych.

Przetwarzanie informacji z receptorów obwodowych

Kontroluj tętno i ciśnienie krwi. Produkcja hormonów. Kontroluj stan głodu, pragnienia, sytości.

Regulacja dziennego biologicznego rytmu, regulacja metabolizmu organizmu.

Regulacja funkcji kognitywnych: uwaga, zrozumienie, świadomość języka, regulacja poczucia lęku, poczucie czasu, świadomość natury przyjemności.

Interpretacja odczuć bólowych i cieplnych, odpowiedzialność za umiejętność czytania i pisania, logiczną i analityczną zdolność myślenia.

Długotrwałe przechowywanie informacji. Interpretacja i porównywanie informacji, rozpoznawanie mowy i mimiki twarzy, dekodowanie impulsów nerwowych pochodzących z receptorów węchowych.

Krytyczna samoocena, adekwatność zachowania, nastrój. Proces uczenia się, doskonalenia umiejętności, zdobywania odruchów warunkowych.

Interakcja mózgu

Ponadto każda sekcja mózgu ma swoje własne zadania, cała struktura decyduje o świadomości, charakterze, temperamencie i innych psychologicznych cechach zachowania. Formacja niektórych typów zależy od różnego stopnia wpływu i aktywności określonego segmentu mózgu.

Pierwszy psycho lub choleryk. Powstawanie tego typu temperamentu występuje z dominującym wpływem płatów czołowych kory i jednego z podregionów międzymózgowia - podwzgórza. Pierwsza generuje celowość i pożądanie, druga sekcja wzmacnia te emocje niezbędnymi hormonami.

Charakterystyczne oddziaływanie podziałów, które określa drugi typ temperamentu - sangwiniczny, jest wspólnym dziełem podwzgórza i hipokampa (dolna część płatów skroniowych). Główną funkcją hipokampa jest utrzymywanie krótkotrwałej pamięci i przekształcanie uzyskanej wiedzy w długoterminową. Rezultatem tej interakcji jest otwarte, dociekliwe i zainteresowane zachowanie człowieka.

Melancholiczka - trzeci rodzaj temperamentu. Ta opcja jest utworzona ze zwiększoną interakcją hipokampa i innej formacji dużych półkul - ciała migdałowatego. W tym samym czasie zmniejsza się aktywność kory mózgowej i podwzgórza. Ciało migdałowate przejmuje cały "huk" ekscytujących sygnałów. Ale ponieważ percepcja głównych części mózgu jest zahamowana, reakcja na wzbudzenie jest mała, co z kolei wpływa na zachowanie.

Z kolei tworząc silne połączenia, płat czołowy jest w stanie ustawić aktywny model zachowania. W interakcji kory mózgowej tego obszaru i migdałków, ośrodkowy układ nerwowy wytwarza tylko bardzo znaczące impulsy, ignorując nieistotne zdarzenia. Wszystko to prowadzi do sformułowania flegmatycznego modelu zachowania - silnej, celowej osoby ze świadomością celów priorytetowych.

Struktura i rozwój ludzkiego mózgu, a jak mózg męski różni się od żeńskiego?

Być może jednym z najważniejszych narządów ludzkiego ciała jest mózg. Ze względu na swoje właściwości jest w stanie regulować wszystkie funkcje żywego organizmu. Lekarze wciąż nie badali tego ciała do końca, a nawet dzisiaj przedstawili różne hipotezy na temat jego ukrytych zdolności.

Z czego składa się ludzki mózg?

Skład mózgu ma ponad sto miliardów komórek. Pokryta jest trzema osłonami ochronnymi. A dzięki swojej objętości mózg zajmuje około 95% całej czaszki. Waga waha się od jednego do dwóch kilogramów. Ale pozostaje interesujące, że zdolność tego ciała nie zależy od jego ciężkości. Kobiecy mózg ma około 100 gramów mniej niż samiec.

Woda i tłuszcz

60% całkowitej kompozycji ludzkiego mózgu stanowią komórki tłuszczowe, a tylko 40% zawiera wodę. Jest uważany za najgrubszy narząd ciała. Aby prawidłowo funkcjonować mózg, należy odpowiednio i skutecznie karmić osobę.

Zapytaj lekarza o twoją sytuację

Struktura mózgu

Aby poznać i zbadać wszystkie funkcje ludzkiego mózgu, konieczne jest zbadanie jego struktury tak dokładnie, jak to możliwe.

Cały mózg jest podzielony na pięć części:

• Końcowy mózg;
• Intermediate brain;
• Tylny mózg (obejmuje móżdżek i most);
• Śródmózgowie;
• Podłużny mózg.

A teraz przyjrzyjmy się bliżej, czym jest każdy wydział.

Dodatkowe informacje można znaleźć w naszym podobnym artykule na temat mózgu.

Końcowy, pośredni, środkowy i tyłomózgowy

Ostateczny mózg jest główną częścią całego mózgu, który stanowi około 80% całkowitej wagi i objętości.

Obejmuje prawą i lewą półkulę, która składa się z kilkudziesięciu różnych rowków i zwojów:

1. Lewa półkula odpowiada za mowę. To tutaj dokonuje się analizy środowiska, rozważa się działania, dokonuje się pewnych uogólnień i podejmuje decyzje. Lewa półkula odbiera matematyczne operacje, języki, pisanie, analizy
2. Z kolei prawa półkula odpowiada za pamięć wzrokową, na przykład zapamiętywanie twarzy lub niektórych obrazów. Na prawo charakteryzuje się postrzeganie kolorów, nut, marzeń i tak dalej.

Z kolei każda półkula zawiera:

Pomiędzy półkulami znajduje się zagłębienie wypełnione ciałem modzelowatym. Warto zauważyć, że procesy, za które odpowiedzialne są półkule, różnią się od siebie.

Pośredni mózg charakteryzuje się obecnością kilku części:

• Dół. Dolna część odpowiada za metabolizm i energię. To tutaj znajdują się komórki odpowiedzialne za sygnały głodu, pragnienia, gaszenia i tak dalej. Dolna część odpowiada za to, aby zaspokoić wszystkie ludzkie potrzeby, a w środowisku wewnętrznym zachować stałość.
• Centralny. Wszystkie informacje, które nasze zmysły otrzymują, przekazywane są do centralnej części międzymózgowia. To tutaj dokonano wstępnej oceny jego znaczenia. Obecność tego działu umożliwia odseparowanie niepotrzebnych informacji, a tylko istotna część jest przekazywana do kory.
• Górna część.

Pośredni mózg jest bezpośrednio zaangażowany we wszystkie procesy motoryczne. Obejmuje to bieganie, chodzenie i przysiady, a także różne pozycje ciała w przerwach między ruchami.

Mózg śródmózgowia jest częścią całego mózgu, w którym skoncentrowane są neurony odpowiedzialne za słuch i wzrok. Przeczytaj więcej o tym, która część mózgu jest odpowiedzialna za wzrok. Mogą określić rozmiar źrenicy i krzywiznę soczewki, a także odpowiadają za napięcie mięśni. Ta część mózgu jest również zaangażowana we wszystkie procesy motoryczne ciała. Dzięki niemu człowiek może wykonywać ostre ruchy obrotowe.

Mięsień krzyżowy ma również złożoną strukturę i obejmuje dwie sekcje:

Most składa się z grzbietowej i centralnej włóknistej powierzchni:

• Mózg grzbietowy. Z wyglądu most przypomina dość gruby wałek. Włókna w nim ułożone są poprzecznie.
• W centralnej części mostu znajduje się główna arteria całego ludzkiego mózgu. Jądra tej części mózgu to wiele grup istoty szarej. Mózg tylny pełni funkcję przewodnika.

Drugie imię móżdżku to mały mózg:

• Znajduje się w tylnej czaszce czaszki i zajmuje całą jamę.
• Masa móżdżku nie przekracza 150 gramów.
• Z dwóch półkul jest oddzielona szczeliną, a jeśli spojrzeć z boku, wydaje się, jakby wisiały nad móżdżkiem.
• W móżdżku jest obecna istota biała i szara.

Co więcej, jeśli weźmiemy pod uwagę strukturę, wówczas jasne jest, że szara substancja pokrywa biel, tworząc dodatkową warstwę ponad nią, która jest powszechnie nazywana korą. Skład szarej substancji to warstwa molekularna i ziarnista, a także neurony, które mają kształt gruszki.

Istota biała bezpośrednio wystaje z mózgu, wśród których szara substancja rozprzestrzenia się niczym cienkie gałęzie drzewa. To właśnie móżdżek kontroluje koordynację ruchów układu mięśniowo-szkieletowego.

Medulla oblongata jest przejściowym segmentem rdzenia kręgowego w mózgu. Po przeprowadzeniu szczegółowych badań udowodniono, że rdzeń kręgowy i mózg mają wiele wspólnych punktów w jego strukturze. Rdzeń kręgowy kontroluje oddychanie i krążenie krwi, a także wpływa na metabolizm.

Kora obejmuje ponad 15 miliardów neuronów, z których każdy ma inny kształt. Te neurony są gromadzone w małych grupach, które z kolei tworzą kilka warstw kory.

Cała kora składa się z sześciu warstw, które płynnie przekształcają się w siebie i mają wiele różnych funkcji.

Rzućmy okiem na każdego z nich, zaczynając od najgłębszego i zbliżając się do zewnętrznego:

1. Najgłębsza warstwa ma nazwę wrzeciona. W jego skład wydzielają komórki wrzecionowate, które stopniowo rozprzestrzeniają się w istocie białej.
2. Kolejna warstwa nosi nazwę drugiej piramidy. Ta warstwa została nazwana z powodu neuronów, w formie przypominającej piramidy o różnych rozmiarach.
3. Druga warstwa ziarnista. Ma również nieformalną nazwę jako wewnętrzną.
4. Piramida. Jego struktura jest podobna do drugiej piramidalnej.
5. Ziarnisty. Ponieważ drugi granulat nazywa się wewnętrznym, ten jest zewnętrzny.
6. Molekularny. W tej warstwie praktycznie nie ma komórek, a w kompozycji przeważają struktury włókniste, które przeplatają się niczym nici.

Oprócz sześciu warstw skorupa jest podzielona na trzy strefy, z których każda spełnia swoje funkcje:

1. Strefa pierwotna, składająca się ze specjalistycznych komórek nerwowych, otrzymuje impulsy z narządów słuchu i wzroku. Jeśli ta część kory zostanie uszkodzona, mogą prowadzić do nieodwracalnych zmian w funkcjach czuciowych i motorycznych.
2. W strefie dodatkowej odebrane informacje są przetwarzane i analizowane. Jeśli uszkodzenie zostanie zaobserwowane w tej części, doprowadzi to do naruszenia percepcji.
3. Wzbudzenie strefy trzeciorzędowej jest wywoływane przez receptory skóry i słuchu. Ta część pozwala osobie poznać świat.

Różnice płci

Wydaje się, że jest to ten sam organ u mężczyzn i kobiet. I wydaje się, jakie mogą być różnice. Ale dzięki technice cudów, mianowicie skanowaniu tomograficznym, stwierdzono, że istnieje wiele różnic między mózgiem męskim i żeńskim.

Ponadto, w kategoriach wagowych, mózgi kobiet są o około 100 gramów mniejsze niż u mężczyzn. Według statystyk ekspertów, najbardziej znaczące różnice seksualne obserwuje się w wieku od trzynastu do siedemnastu lat. Im starsi ludzie się stają, tym mniejsze różnice się wyróżniają.

Rozwój mózgu

Rozwój ludzkiego mózgu rozpoczyna się w okresie jego powstawania wewnątrzmacicznego:

• Proces rozwoju rozpoczyna się od utworzenia rurki nerwowej, która charakteryzuje się wzrostem rozmiaru w obszarze głowy. Ten okres nazywany jest okołoporodowym. Czas ten charakteryzuje się rozwojem fizjologicznym, a także tworzy się układy sensoryczne i efektorowe.
• W pierwszych dwóch miesiącach rozwoju wewnątrzmacicznego powstawały trzy zgięcia: środkowy most, most i szyjka macicy. Co więcej, pierwsze dwa charakteryzują się równoczesnym rozwojem w jednym kierunku, podczas gdy trzeci rozpoczyna późniejsze tworzenie w całkowicie przeciwnym kierunku.

Po narodzinach miękiszu jego mózg składa się z dwóch półkul i wielu zwojów.

Dziecko rośnie, a mózg ulega wielu zmianom:

• Bruzdy i zwoje stają się znacznie większe, pogłębiają i zmieniają swój kształt.
• Najbardziej rozwinięty obszar po urodzeniu jest uważany za obszar w świątyniach, ale może również rozwijać się na poziomie komórkowym.Jeśli porównuje się półkule z grzbietem głowy, można bez wątpienia zauważyć, że tył głowy jest znacznie mniejszy niż półkule. Ale pomimo tego faktu, są w nim absolutnie wszystkie zakręty i bruzdy.
• Nie wcześniej niż w wieku 5 lat rozwój przedniej części mózgu osiąga poziom, na którym ta część może pokryć wysepkę mózgu. W tym momencie powinien nastąpić pełny rozwój funkcji mowy i ruchów.
• W wieku 2-5 lat dojrzewają dodatkowe pola mózgu. Zapewniają procesy percepcji i wpływają na wykonanie sekwencji działań.
• Pola trzeciorzędne powstają w okresie od 5 do 7 lat. Początkowo kończy się rozwój części skroniowo-skroniowo-potylicznej, a następnie obszar przedczołowy. W tym czasie tworzone są pola odpowiadające za najbardziej złożone poziomy przetwarzania informacji.

CZŁOWIEK MÓZG

LUDZKI MÓZG, organ, który koordynuje i reguluje wszystkie istotne funkcje organizmu i kontroluje zachowanie. Wszystkie nasze myśli, uczucia, odczucia, pragnienia i ruchy są związane z pracą mózgu, a jeśli to nie działa, człowiek przechodzi w stan wegetatywny: utrata zdolności do jakichkolwiek działań, odczuć lub reakcji na wpływy zewnętrzne. Artykuł koncentruje się na mózgu człowieka, bardziej złożonym i dobrze zorganizowanym niż mózg zwierząt. Istnieją jednak znaczne podobieństwa w strukturze ludzkiego mózgu i innych ssaków, jak w rzeczywistości większość kręgowców.

Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) składa się z mózgu i rdzenia kręgowego. Jest związany z różnymi częściami ciała przez nerwy obwodowe - motoryczne i czuciowe. Patrz także NERVOUS SYSTEM.

Mózg jest strukturą symetryczną, podobnie jak większość innych części ciała. Przy urodzeniu jego waga wynosi około 0,3 kg, podczas gdy u osoby dorosłej wynosi ok. 1,5 kg. Podczas zewnętrznego badania mózgu przyciągają uwagę dwie duże półkule, które ukrywają głębsze formacje. Powierzchnia półkul jest pokryta rowkami i zwojami, które zwiększają powierzchnię kory (zewnętrzna warstwa mózgu). Za móżdżkiem umieszczona jest powierzchnia, która jest cieńsza. Pod dużymi półkulami znajduje się pień mózgu, który przechodzi do rdzenia kręgowego. Nerwy opuszczają pień i rdzeń kręgowy, wzdłuż których informacje płyną z wewnętrznych i zewnętrznych receptorów do mózgu, a sygnały do ​​mięśni i gruczołów płyną w przeciwnym kierunku. 12 par nerwów czaszkowych odchodzi od mózgu.

Wewnątrz mózgu wyróżnia się szara materia, składająca się głównie z komórek nerwowych i tworzących kora, oraz istota biała - włókna nerwowe, które tworzą ścieżki przewodzące (odcinki) łączące różne części mózgu, a także tworzą nerwy, które wykraczają poza centralny układ nerwowy i przechodzą do różne narządy.

Mózg i rdzeń kręgowy są chronione przez kości - czaszkę i kręgosłup. Między substancją mózgu a ścianami kostnymi są trzy muszle: zewnętrzna - twarda materia, wewnętrzna - miękka, a między nimi cienka pajęczówka. Przestrzeń między błonami jest wypełniona płynem mózgowo-rdzeniowym, który jest podobny w składzie do osocza krwi, wytwarzanego w jamach śródmózgowych (komorach mózgu) i krąży w mózgu i rdzeniu kręgowym, dostarczając mu składników odżywczych i innych czynników niezbędnych do aktywności życiowej.

Dostarczanie krwi do mózgu zapewnia przede wszystkim tętnice szyjne; u podstawy mózgu są podzielone na duże gałęzie, które przechodzą do różnych sekcji. Chociaż waga mózgu wynosi zaledwie 2,5% masy ciała, to stale, w dzień iw nocy, otrzymuje 20% krwi krążącej w ciele i, odpowiednio, tlenu. Rezerwy energetyczne samego mózgu są niezwykle małe, więc są bardzo zależne od zaopatrzenia w tlen. Istnieją mechanizmy ochronne, które mogą wspierać mózgowy przepływ krwi w przypadku krwawienia lub urazu. Cechą krążenia mózgowego jest również obecność tzw. bariera krew-mózg. Składa się z kilku membran, ograniczających przepuszczalność ścian naczyń i przepływu wielu związków z krwi do substancji mózgu; zatem ta bariera spełnia funkcje ochronne. Na przykład wiele substancji leczniczych nie przenika przez niego.

BRAIN CELLS

Komórki OUN nazywane są neuronami; ich funkcją jest przetwarzanie informacji. W ludzkim mózgu od 5 do 20 miliardów neuronów. Struktura mózgu obejmuje również komórki glejowe, jest około 10 razy więcej niż neuronów. Glia wypełnia przestrzeń między neuronami, tworząc szkielet podporowy tkanki nerwowej, a także pełni funkcje metaboliczne i inne.

Neuron, podobnie jak wszystkie inne komórki, jest otoczony półprzepuszczalną (plazmową) membraną. Z ciała komórki odchodzą dwa typy procesów - dendryty i aksony. Większość neuronów ma wiele dendrytów rozgałęziających się, ale tylko jeden akson. Dendryty są zazwyczaj bardzo krótkie, a długość aksonu zmienia się od kilku centymetrów do kilku metrów. Ciało neuronu zawiera jądro i inne organelle, takie same jak w innych komórkach ciała (patrz także CELL).

Impulsy nerwowe.

Transmisja informacji w mózgu, a także całym układzie nerwowym, odbywa się za pomocą impulsów nerwowych. Rozprzestrzeniają się w kierunku od ciała komórki do końcowej części aksonu, która może rozgałęziać się, tworząc zestaw końców w kontakcie z innymi neuronami poprzez wąską szczelinę, synapsę; przekazywanie impulsów przez synapsę odbywa się za pośrednictwem substancji chemicznych - neuroprzekaźników.

Impuls nerwowy zwykle powstaje w dendrytach - cienkich procesach rozgałęziania się neuronu, które specjalizują się w uzyskiwaniu informacji z innych neuronów i przekazywaniu ich do ciała neuronu. Na dendrytach i, w mniejszej liczbie, są tysiące synaps na ciele komórki; to przez aksony, przenoszące informacje z ciała neuronu, przekazuje je do dendrytów innych neuronów.

Koniec aksonu, który tworzy presynaptyczną część synapsy, zawiera małe pęcherzyki z neuroprzekaźnikiem. Kiedy impuls dociera do błony presynaptycznej, neuroprzekaźnik z pęcherzyka jest uwalniany do szczeliny synaptycznej. Koniec aksonu zawiera tylko jeden typ neuroprzekaźnika, często w połączeniu z jednym lub kilkoma rodzajami neuromodulatorów (patrz poniżej Neurochemia mózgu).

Neuroprzekaźnik uwolniony z aksonowej błony presynaptycznej wiąże się z receptorami na dendrytach neuronu postsynaptycznego. Mózg wykorzystuje różnorodne neuroprzekaźniki, z których każdy jest związany z określonym receptorem.

Receptory na dendrytach są połączone z kanałami w półprzepuszczalnej membranie postsynaptycznej, która kontroluje ruch jonów przez membranę. W spoczynku neuron ma potencjał elektryczny wynoszący 70 miliwoltów (potencjał spoczynkowy), podczas gdy wewnętrzna strona membrany jest naładowana ujemnie w stosunku do zewnętrznej. Chociaż istnieją różne mediatory, wszystkie one działają pobudzająco lub hamująco na neuron postsynaptyczny. Efekt stymulujący jest realizowany poprzez wzmocnienie przepływu pewnych jonów, głównie sodu i potasu, przez membranę. W rezultacie zmniejsza się ładunek ujemny powierzchni wewnętrznej - następuje depolaryzacja. Efekt hamowania występuje głównie poprzez zmianę przepływu potasu i chlorku, w wyniku czego ładunek ujemny powierzchni wewnętrznej staje się większy niż w stanie spoczynku i występuje hiperpolaryzacja.

Funkcją neuronu jest integracja wszystkich wpływów postrzeganych przez synapsy na jego ciele i dendrytach. Ponieważ te wpływy mogą być ekscytujące lub hamujące i nie pokrywają się w czasie, neuron musi obliczyć całkowity wpływ aktywności synaptycznej w funkcji czasu. Jeśli efekt pobudzający przeważa nad efektem hamującym, a depolaryzacja błony przekracza wartość progową, aktywuje się pewna część błony neuronu - w obszarze podstawy jej aksonu (guzek aksonu). Tutaj, w wyniku otwarcia kanałów dla jonów sodu i potasu, powstaje potencjał czynnościowy (impuls nerwowy).

Potencjał ten rozciąga się dalej wzdłuż aksonu do jego końca z prędkością od 0,1 m / s do 100 m / s (im grubszy jest akson, tym wyższa jest szybkość przewodzenia). Kiedy potencjał czynnościowy osiąga koniec aksonu, aktywowany jest inny typ kanałów jonowych, w zależności od różnicy potencjałów, kanały wapniowe. Według nich, wapń wchodzi do aksonu, co prowadzi do mobilizacji pęcherzyków za pomocą neuroprzekaźnika, który zbliża się do błony presynaptycznej, łączy się z nią i uwalnia neurotransmiter do synapsy.

Mieliny i komórki glejowe.

Wiele aksonów jest przykrytych osłonką mielinową, która jest tworzona przez wielokrotnie skręconą błonę komórek glejowych. Mielina składa się głównie z lipidów, które nadają charakterystyczny wygląd istocie białej mózgu i rdzenia kręgowego. Dzięki powłoce mielinowej zwiększa się prędkość działania potencjału aksonu wzdłuż aksonu, ponieważ jony mogą poruszać się przez błonę aksonu tylko w miejscach nieobjętych mieliną - tzw. przechwycenia Ranvier. Między przechwyceniem, impulsy są prowadzone wzdłuż osłonki mielinowej, jak przez kabel elektryczny. Ponieważ otwarcie kanału i przejście jonów przez niego zajmuje pewien czas, eliminacja stałego otwarcia kanałów i ograniczenie ich zakresu do małych obszarów membrany nie objętych mieliną przyspiesza przewodzenie impulsów wzdłuż aksonu około 10 razy.

Tylko część komórek glejowych bierze udział w tworzeniu osłonki mielinowej nerwów (komórki Schwanna) lub przewodów nerwowych (oligodendrocytów). Znacznie liczniejsze komórki glejowe (astrocyty, mikrogliocyty) pełnią inne funkcje: tworzą szkielet podtrzymujący tkankę nerwową, zapewniają jej metaboliczne potrzeby i regenerują się po urazach i infekcjach.

JAK DZIAŁA MÓZG

Rozważ prosty przykład. Co się stanie, gdy weźmiemy ołówek na stół? Światło odbite od ołówka skupia się w oku z soczewką i jest kierowane na siatkówkę, gdzie pojawia się obraz ołówka; jest postrzegany przez odpowiednie komórki, z których sygnał trafia do głównych jąder przekazujących zmysł mózgu, znajdujących się we wzgórzu (wizualne guzki), głównie w tej części, która nazywa się bocznym ciałem koloidalnym. Aktywowane są liczne neurony, które reagują na dystrybucję światła i ciemności. Aksony neuronów bocznego korbowego ciała trafiają do pierwotnej kory wzrokowej znajdującej się w płacie potylicznym dużych półkul. Impulsy, które dochodzą ze wzgórza do tej części kory mózgowej, przekształcają się w złożoną sekwencję wyładowań neuronów korowych, z których niektóre reagują na granicę między ołówkiem a stołem, inne na rogi w obrazie ołówka itp. Z pierwotnej kory wzrokowej informacje o aksonach wchodzą do stowarzyszonej kory wzrokowej, gdzie odbywa się rozpoznawanie wzorców, w tym przypadku ołówek. Rozpoznanie w tej części kory opiera się na wcześniej zgromadzonej wiedzy o zewnętrznych konturach obiektów.

Planowanie ruchu (tj. Pobieranie ołówka) prawdopodobnie występuje w korze płatów czołowych półkul mózgowych. W tym samym obszarze kory znajdują się neurony ruchowe, które dają polecenia mięśniom dłoni i palców. Podejście ręki do ołówka jest kontrolowane przez układ wzrokowy i interoreceptory, które dostrzegają pozycję mięśni i stawów, z których informacja wchodzi do centralnego układu nerwowego. Kiedy bierzemy ołówek w ręce, receptory na opuszkach palców, które odbierają nacisk, mówią nam, czy palce dobrze trzymają ołówek i jaki wysiłek należy włożyć w jego utrzymanie. Jeśli chcemy napisać nasze nazwisko ołówkiem, musimy aktywować inne informacje przechowywane w mózgu, które zapewniają ten bardziej złożony ruch, a kontrola wizualna pomoże zwiększyć jego dokładność.

W powyższym przykładzie można zauważyć, że wykonanie dość prostego działania obejmuje rozległe obszary mózgu rozciągające się od kory do podkorowych regionów. Przy bardziej złożonych zachowaniach związanych z mową lub myśleniem, aktywowane są inne obwody neuronalne, obejmujące jeszcze bardziej rozległe obszary mózgu.

GŁÓWNE CZĘŚCI MÓZGU

Mózg można podzielić na trzy główne części: przodomózgowie, pień mózgu i móżdżek. W przodomózgowiu wydzielane są półkule mózgowe, wzgórze, podwzgórze i przysadka mózgowa (jedno z najważniejszych gruczołów neuroendokrynnych). Pień mózgu składa się z rdzenia oblongata, mostu (pons) i śródmózgowia.

Duże półkule

- największa część mózgu, składnik u dorosłych około 70% jego wagi. Normalnie półkule są symetryczne. Połączone są one masywną wiązką aksonów (ciałem modzelowatym), zapewniającą wymianę informacji.

Każda półkula składa się z czterech płatów: czołowej, ciemieniowej, skroniowej i potylicznej. Kora płatów czołowych zawiera ośrodki regulujące aktywność lokomotoryczną, a także, prawdopodobnie, centra planowania i prognozowania. W korze płatów ciemieniowych, zlokalizowanych za czołem, znajdują się strefy odczuć cielesnych, w tym zmysł dotyku oraz uczucie wspólnego i mięśni. Z boku do płata ciemieniowego przylega doczesny, w którym znajduje się pierwotna kora słuchowa, a także ośrodki mowy i inne wyższe funkcje. Tył mózgu zajmuje płat potyliczny umiejscowiony powyżej móżdżku; jego kora zawiera strefy wizualnych doznań.

Obszary kory niezwiązane bezpośrednio z regulacją ruchów lub analiza informacji czuciowych są nazywane kory asocjacyjnej. W tych wyspecjalizowanych strefach łączenie asocjacyjne powstaje pomiędzy różnymi obszarami i częściami mózgu, a informacje z nich pochodzące są zintegrowane. Asocjacyjna kora zapewnia tak złożone funkcje, jak nauka, pamięć, mowa i myślenie.

Struktury podkorowe.

Poniżej kory leży szereg ważnych struktur mózgu, czyli jąder, które są skupiskami neuronów. Należą do nich wzgórze, zwoje podstawy i podwzgórze. Wzgórze jest głównym jądrem przenoszącym zmysły; odbiera informacje od zmysłów, a następnie przekazuje je do odpowiednich części kory czuciowej. Istnieją również niespecyficzne strefy, które są związane z prawie całą korą i zapewne zapewniają procesy jej aktywacji i utrzymywania bezsenności i uwagi. Zwoje podstawne to zestaw jąder (tzw. Skorupa, blada kula i jądro ogoniaste), które biorą udział w regulacji skoordynowanych ruchów (ich uruchamianie i zatrzymywanie).

Podwzgórze jest niewielkim obszarem u podstawy mózgu, który leży pod wzgórzem. Bogaty we krwi podwzgórze jest ważnym ośrodkiem, który kontroluje homeostatyczne funkcje organizmu. Wytwarza substancje regulujące syntezę i uwalnianie hormonów przysadkowych (patrz także HYPOPHYSIS). W podwzgórzu znajduje się wiele jąder spełniających określone funkcje, takie jak regulacja metabolizmu wody, dystrybucja zgromadzonego tłuszczu, temperatura ciała, zachowania seksualne, sen i czuwanie.

Pień mózgu

znajduje się u podstawy czaszki. Łączy rdzeń kręgowy z przodomózgowia i składa się z rdzenia przedłużonego, mostu, środkowego i międzymózgowia.

Przez mózg środkowy i pośredni, a także przez cały pień, przechodź przez ścieżki motoryczne prowadzące do rdzenia kręgowego, jak również niektóre wrażliwe ścieżki od rdzenia kręgowego do leżących poniżej części mózgu. Poniżej śródmózgowia znajduje się most połączony włóknami nerwowymi z móżdżkiem. Najniższa część tułowia - rdzeń - przechodzi bezpośrednio do rdzenia kręgowego. W rdzeniu przedłużonym znajdują się centra, które regulują aktywność serca i oddychanie, w zależności od warunków zewnętrznych, a także kontrolują ciśnienie krwi, ruchliwość żołądka i jelit.

Na poziomie pnia krzyżują się ścieżki łączące każdą półkulę mózgową z móżdżkiem. Dlatego każda z półkul kontroluje przeciwną stronę ciała i jest połączona z przeciwległą półkulą móżdżku.

Móżdżek

znajduje się pod płatami potylicznymi półkul mózgowych. Poprzez ścieżki mostu jest połączony z leżącymi na nim częściami mózgu. Móżdżek reguluje subtelne ruchy automatyczne, koordynując aktywność różnych grup mięśni podczas wykonywania stereotypowych zachowań behawioralnych; on również stale kontroluje pozycję głowy, tułowia i kończyn, tj. zaangażowany w utrzymanie równowagi. Według najnowszych danych móżdżek odgrywa bardzo istotną rolę w kształtowaniu zdolności motorycznych, pomagając zapamiętać sekwencję ruchów.

Inne systemy.

Układ limbiczny to szeroka sieć połączonych ze sobą regionów mózgu, które regulują stany emocjonalne, a także zapewniają uczenie się i pamięć. Jądra tworzące układ limbiczny obejmują jądro migdałowate i hipokamp (zawarte w płatku skroniowym), jak również podwzgórze i tak zwane jądro. przezroczysta przegroda (zlokalizowana w podkorowych rejonach mózgu).

Formacja siatkowa to sieć neuronów rozciągających się w poprzek całego tułowia do wzgórza i dalej połączona z obszernymi obszarami kory. Uczestniczy w regulacji snu i czuwania, utrzymuje aktywny stan kory mózgowej i przyczynia się do skupienia uwagi na niektórych obiektach.

MÓZGOWA DZIAŁAŃ ELEKTRYCZNYCH

Za pomocą elektrod umieszczonych na powierzchni głowy lub wprowadzonych do substancji mózgu możliwe jest utrwalenie aktywności elektrycznej mózgu w wyniku wyładowań jego komórek. Zapis aktywności elektrycznej mózgu za pomocą elektrod na powierzchni głowy nazywany jest elektroencefalogramem (EEG). Nie pozwala na rejestrację rozładowania pojedynczego neuronu. Tylko w wyniku zsynchronizowanej aktywności tysięcy lub milionów neuronów zauważalne oscylacje (fale) pojawiają się na zarejestrowanej krzywej.

Przy stałej rejestracji na EEG ujawniają się zmiany cykliczne odzwierciedlające ogólny poziom aktywności jednostki. W stanie aktywnego czuwania EEG rejestruje nie-rytmiczne fale beta o niskiej amplitudzie. W stanie rozluźnionej bezsenności przy zamkniętych oczach przeważają fale alfa o częstotliwości 7-12 cykli na sekundę. Występowanie snu jest sygnalizowane pojawieniem się wolnych fal o wysokiej amplitudzie (fale delta). Podczas okresów snu fale beta pojawiają się ponownie na EEG, a na podstawie EEG można wytworzyć fałszywe wrażenie, że dana osoba nie śpi (stąd określenie "sen paradoksalny"). Marzeniom często towarzyszą szybkie ruchy gałek ocznych (z zamkniętymi powiekami). Dlatego śnienie jest również nazywane snem z szybkimi ruchami gałek ocznych (patrz również SLEEP). EEG pozwala diagnozować niektóre choroby mózgu, w szczególności epilepsję (patrz EPILEPSY).

Jeśli zarejestrujesz aktywność elektryczną mózgu podczas działania konkretnego bodźca (wizualnego, słuchowego lub dotykowego), możesz zidentyfikować tzw. potencjały wywołane - synchroniczne zrzuty pewnej grupy neuronów, powstające w odpowiedzi na określony bodziec zewnętrzny. Badanie potencjałów wywołanych umożliwiło wyjaśnienie lokalizacji funkcji mózgu, w szczególności powiązanie funkcji mowy z pewnymi obszarami płatów skroniowych i czołowych. Badanie to pomaga również ocenić stan układów czuciowych u pacjentów z upośledzoną wrażliwością.

MÓZGOWA NEUROCHEMIA

Najważniejszymi neurotransmiterami mózgu są acetylocholina, norepinefryna, serotonina, dopamina, glutaminian, kwas gamma-aminomasłowy (GABA), endorfiny i enkefaliny. Oprócz tych dobrze znanych substancji, wiele innych, które nie zostały jeszcze zbadane, prawdopodobnie funkcjonuje w mózgu. Niektóre neuroprzekaźniki działają tylko w niektórych obszarach mózgu. Tak więc endorfiny i enkefaliny znajdują się tylko w szlakach przewodzących impulsy bólowe. Inne mediatory, takie jak glutaminian lub GABA, są szeroko rozpowszechnione.

Działanie neuroprzekaźników.

Jak już wspomniano, neuroprzekaźniki, działając na błonę postsynaptyczną, zmieniają swoją przewodność na jony. Często zdarza się to poprzez aktywację w neuronie postsynaptycznym drugiego układu "mediatora", na przykład cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP). Działanie neuroprzekaźników można modyfikować pod wpływem innej klasy substancji neurochemicznych - neuromodulatorów peptydowych. Uwolnione przez membranę presynaptyczną jednocześnie z mediatorem, mają zdolność do wzmacniania lub w inny sposób zmiany działania mediatorów na błonę postsynaptyczną.

Niedawno odkryty system endorfin-enkefalina jest ważny. Enkefaliny i endorfiny są małymi peptydami, które hamują przewodzenie impulsów bólowych przez wiązanie się z receptorami w OUN, w tym w wyższych strefach kory. Ta rodzina neuroprzekaźników tłumi subiektywne odczuwanie bólu.

Leki psychoaktywne

- substancje, które mogą specyficznie wiązać pewne receptory w mózgu i powodować zmiany w zachowaniu. Zidentyfikowano kilka mechanizmów ich działania. Niektóre wpływają na syntezę neuroprzekaźników, inne na ich akumulację i uwalnianie z pęcherzyków synaptycznych (na przykład amfetamina powoduje szybkie uwalnianie norepinefryny). Trzeci mechanizm polega na wiązaniu się z receptorami i naśladowaniu działania naturalnego neuroprzekaźnika, na przykład efekt LSD (dietyloamidu kwasu lizergowego) wyjaśniono jego zdolnością do wiązania się z receptorami serotoninowymi. Czwartym rodzajem działania leku jest blokada receptora, tj. antagonizm z neuroprzekaźnikami. Takie szeroko stosowane leki przeciwpsychotyczne, takie jak fenotiazyny (na przykład chlorpromazyna lub aminaza) blokują receptory dopaminy, a tym samym zmniejszają wpływ dopaminy na neurony postsynaptyczne. Wreszcie ostatnim powszechnym mechanizmem działania jest hamowanie inaktywacji neuroprzekaźników (wiele pestycydów zapobiega inaktywacji acetylocholiny).

Od dawna wiadomo, że morfina (oczyszczony produkt z maku lekarskiego) ma nie tylko wyraźny efekt przeciwbólowy (przeciwbólowy), ale także zdolność wywoływania euforii. Dlatego jest stosowany jako lek. Działanie morfiny jest związane z jej zdolnością do wiązania się z receptorami na ludzkim układzie endorfin-enkefalina (patrz także DRUG). Jest to tylko jeden z wielu przykładów tego, że substancja chemiczna o innym pochodzeniu biologicznym (w tym przypadku pochodzenia roślinnego) może wpływać na funkcjonowanie mózgu zwierząt i ludzi, wchodząc w interakcje ze specyficznymi systemami neuroprzekaźnikowymi. Innym dobrze znanym przykładem jest kurary, pochodzące z tropikalnej rośliny i zdolne do blokowania receptorów acetylocholiny. Indianie Ameryki Południowej smarowali groty strzępiarzy, wykorzystując ich paraliżujący efekt związany z blokadą transmisji nerwowo-mięśniowej.

BADANIA MÓZGÓW

Badanie mózgu jest trudne z dwóch głównych powodów. Po pierwsze, mózg, bezpiecznie chroniony przez czaszkę, nie może być dostępny bezpośrednio. Po drugie, neurony mózgu nie regenerują się, więc każda interwencja może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń.

Pomimo tych trudności, badania mózgu i niektóre formy jego leczenia (głównie interwencja neurochirurgiczna) są znane od czasów starożytnych. Znaleziska archeologiczne pokazują, że już w starożytności człowiek złamał czaszkę, aby uzyskać dostęp do mózgu. Szczególnie intensywne badania mózgu były prowadzone w czasie wojny, kiedy można było zaobserwować różnorodne urazy głowy.

Uszkodzenie mózgu w wyniku urazu z przodu lub obrażeń odniesionych w czasie pokoju jest rodzajem eksperymentu, który niszczy określone części mózgu. Ponieważ jest to jedyna możliwa forma "eksperymentu" na ludzkim mózgu, inną ważną metodą badań były eksperymenty na zwierzętach laboratoryjnych. Obserwując behawioralne lub fizjologiczne konsekwencje uszkodzenia konkretnej struktury mózgu, można ocenić jego funkcję.

Aktywność elektryczną mózgu u zwierząt doświadczalnych rejestruje się za pomocą elektrod umieszczonych na powierzchni głowy lub mózgu lub wprowadzanych do substancji mózgu. W ten sposób można określić aktywność małych grup neuronów lub pojedynczych neuronów, a także zidentyfikować zmiany w przepływie jonów przez błonę. Za pomocą urządzenia stereotaktycznego, które pozwala na wejście elektrody w określone miejsce w mózgu, badane są jej niedostępne odcinki głębokości.

Inne podejście polega na usunięciu niewielkich obszarów żywej tkanki mózgowej, po czym jej istnienie utrzymuje się jako plasterek umieszczany w pożywce, lub komórki są oddzielane i badane w hodowlach komórkowych. W pierwszym przypadku można zbadać interakcję neuronów, w drugim - aktywność poszczególnych komórek.

Podczas badania aktywności elektrycznej pojedynczych neuronów lub ich grup w różnych obszarach mózgu, początkowa aktywność jest zwykle rejestrowana najpierw, następnie określa się wpływ określonego efektu na funkcję komórek. Zgodnie z inną metodą, impuls elektryczny jest przykładany przez wszczepioną elektrodę w celu sztucznej aktywacji najbliższych neuronów. Możesz więc badać wpływ pewnych obszarów mózgu na inne obszary. Ta metoda stymulacji elektrycznej była przydatna w badaniu systemów aktywujących łodygi przechodzących przez śródmózgowie; jest również wykorzystywany, gdy próbuje zrozumieć, w jaki sposób procesy uczenia się i pamięci mają miejsce na poziomie synaptycznym.

Sto lat temu stało się jasne, że funkcje lewej i prawej półkuli są różne. Francuski chirurg P. Brock, obserwując pacjentów z udarem mózgowo-naczyniowym (udar), stwierdził, że tylko pacjenci z uszkodzeniem lewej półkuli cierpią na zaburzenia mowy. Dalsze badania nad specjalizacją półkul kontynuowano przy użyciu innych metod, na przykład rejestracji EEG i potencjałów wywołanych.

W ostatnich latach do uzyskania obrazów (wizualizacji) mózgu wykorzystano złożone technologie. Tak więc tomografia komputerowa (CT) zrewolucjonizowała neurologię kliniczną, umożliwiając otrzymanie szczegółowego (warstwowego) obrazu struktur mózgu in vivo. Kolejna metoda obrazowania - pozytonowa tomografia emisyjna (PET) - daje obraz metabolicznej aktywności mózgu. W tym przypadku krótkotrwały radioizotop jest wprowadzany do osoby, która gromadzi się w różnych częściach mózgu, i im więcej, tym wyższa aktywność metaboliczna. Z pomocą PET okazało się również, że funkcje mowy większości badanych są związane z lewą półkulą. Ponieważ mózg pracuje wykorzystując ogromną liczbę równoległych struktur, PET dostarcza takich informacji o funkcjach mózgu, których nie można uzyskać za pomocą pojedynczych elektrod.

Z reguły badania mózgu prowadzone są przy użyciu kombinacji metod. Na przykład, amerykański neurobiolog R. Sperri, wraz z pracownikami, był stosowany jako zabieg do cięcia ciała modzelowatego (wiązka aksonów łączących obie półkule) u niektórych pacjentów z epilepsją. Następnie u tych pacjentów z "rozszczepionym" mózgiem badano specjalizację półkulistą. Stwierdzono, że dla mowy i innych funkcji logicznych i analitycznych za dominującą dominującą (zazwyczaj lewą) półkulę odpowiada, podczas gdy niepominująca półkula analizuje przestrzenno-czasowe parametry środowiska zewnętrznego. Jest aktywowany, gdy słuchamy muzyki. Mozaika obrazowania aktywności mózgu sugeruje, że istnieje wiele wyspecjalizowanych obszarów w obrębie struktury korowej i podkorowej; jednoczesna aktywność tych obszarów potwierdza koncepcję mózgu jako urządzenia obliczeniowego z równoległym przetwarzaniem danych.

Wraz z pojawieniem się nowych metod badawczych, pomysły na funkcje mózgu prawdopodobnie ulegną zmianie. Użycie urządzeń, które pozwalają nam uzyskać "mapę" aktywności metabolicznej różnych części mózgu, a także zastosowanie podejść genetycznych molekularnych, powinno pogłębić naszą wiedzę na temat procesów zachodzących w mózgu. Zobacz także neuropsychology.

ANATOMA PORÓWNAWCZA

U różnych typów kręgowców mózg jest niezwykle podobny. Jeśli dokonujemy porównań na poziomie neuronów, zauważymy wyraźne podobieństwo takich cech, jak używane neuroprzekaźniki, fluktuacje stężeń jonów, typy komórek i funkcje fizjologiczne. Podstawowe różnice ujawniają się tylko w porównaniu z bezkręgowcami. Neurony bezkręgowe są znacznie większe; często są ze sobą połączone nie chemicznie, ale za pomocą elektrycznych synaps, które rzadko znajdują się w ludzkim mózgu. W układzie nerwowym bezkręgowców wykrywa się niektóre neuroprzekaźniki, które nie są charakterystyczne dla kręgowców.

Wśród kręgowców różnice w strukturze mózgu odnoszą się głównie do proporcji poszczególnych jego struktur. Oceniając podobieństwa i różnice w mózgu ryb, płazów, gadów, ptaków, ssaków (w tym ludzi), można uzyskać kilka ogólnych wzorców. Po pierwsze, wszystkie te zwierzęta mają taką samą strukturę i funkcje neuronów. Po drugie, struktura i funkcje rdzenia kręgowego i pnia mózgu są bardzo podobne. Po trzecie, rozwojowi ssaków towarzyszy wyraźny wzrost struktur korowych, które osiągają maksymalny rozwój u naczelnych. U płazów kora stanowi jedynie niewielką część mózgu, podczas gdy u ludzi jest to struktura dominująca. Uważa się jednak, że zasady funkcjonowania mózgu wszystkich kręgowców są prawie takie same. Różnice są determinowane przez liczbę połączeń interneuronu i interakcji, która jest tym większa, im bardziej złożony jest mózg. Zobacz także PORÓWNAJ ANATOMIĘ.