Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) składa się z mózgu i rdzenia kręgowego. Czy jest połączony z różnymi częściami ciała przez nerwy obwodowe? silnik i wrażliwy. Patrz także NERVOUS SYSTEM.
Brain ?? symetryczna struktura, podobnie jak większość innych części ciała. Przy urodzeniu jego waga wynosi około 0,3 kg, podczas gdy u osoby dorosłej? 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 ciał komórek nerwowych i tworzących kora oraz istota biała? Włókna nerwowe, które tworzą ścieżki (odcinki), które łączą różne części mózgu, a także tworzą nerwy, które wykraczają poza granice centralnego układu nerwowego i przechodzą do różnych narządów.
Czy mózg i rdzeń kręgowy są chronione przez skorupy kości? czaszka i kręgosłup. Między substancją mózgu a ścianami kości są trzy muszle: zewnętrzna? dura mater, internal ?? miękkie i między nimi? cienka powłoka pajęczynówki. 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.
Komórki OUN nazywane są neuronami; ich funkcja? 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. Dwa rodzaje procesów odbiegają od ciała komórki? 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. Rozchodzą się w kierunku od ciała komórki do końcowej części aksonu, która może odgałęzić się, tworząc zestaw końców w kontakcie z innymi neuronami poprzez wąską szczelinę? synapsa; przesyłanie impulsów przez synapsę odbywa się za pośrednictwem chemikaliów? neuroprzekaźniki.
Impuls nerwowy zwykle pochodzi z dendrytów? cienkie procesy rozgałęziania neuronu, specjalizujące się w pozyskiwaniu 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 ujemny ładunek wewnętrznej powierzchni zmniejsza się? pojawia się 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 hamowaniem, a depolaryzacja błony przekracza wartość progową, czy aktywuje się pewna część błony neuronu? w obszarze podstawy jego 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 dojdzie do końca aksonu, aktywowany jest inny typ kanału jonowego, 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 wzrasta prędkość potencjału czynnościowego wzdłuż aksonu, ponieważ jony mogą poruszać się przez błonę aksonu tylko w miejscach nieobjętych mieliną,? tak zwany 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.
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 docierają ze wzgórza do tej części kory, przekształcają się w złożoną sekwencję wyładowań neuronów korowych, z których niektóre reagują na granicę między ołówkiem a stołem, inne? na rogach obrazu 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.
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.
Wielka półkula? największa część mózgu u dorosłych stanowi 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. Thalamus? to jest główny rdzeń przekazujący zmysł; 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 podstawy? Jest to zestaw jąder (tzw. Jądro otoczki, jądra bladej kuli i ogoniastego jądra), które uczestniczą w regulacji skoordynowanych ruchów (ich uruchamianie i zatrzymywanie).
Podwzgórze? niewielki obszar u podstawy mózgu, pod wzgórzem. Bogaty w krew, podwzgórze? ważne centrum, które 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 pnia? rdzeń? bezpośrednio przechodzi do kręgosłupa. 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 potylicy dużych półkul. 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? szeroka sieć połączonych ze sobą obszarów 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? sieć neuronów rozciągających się wzdłuż całego tułowia do wzgórza i dalej połączonych z obszernymi obszarami kory. Uczestniczy w regulacji snu i czuwania, utrzymuje aktywny stan kory mózgowej i przyczynia się do skupienia uwagi na niektórych obiektach.
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 spokojnego czuwania 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 wyładowania 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.
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? neuromodulatory peptydowe. 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? małe peptydy, które hamują przewodzenie impulsów bólowych przez wiązanie się z receptorami w ośrodkowym układzie nerwowym, w tym w wyższych strefach kory mózgowej. 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 neurotransmiterów, inne? o ich gromadzeniu i uwalnianiu 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. Czwarty rodzaj leków akcji? blokowanie receptorów, 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 ostatni z powszechnych mechanizmów działania? 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. Kolejny dobrze znany przykład? 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.
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 urazu w czasie pokoju,? rodzaj eksperymentu, w którym niektóre części mózgu są niszczone. 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 możesz zbadać interakcję neuronów, w drugim? życiowa 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 wizualizacji? 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.
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? to jest 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.
Mózg: funkcje, struktura
Mózg jest oczywiście główną częścią ludzkiego centralnego układu nerwowego.
Naukowcy uważają, że jest używany tylko przez 8%.
Dlatego jego ukryte możliwości są nieograniczone i nie są badane. Nie ma również związku między talentami a możliwościami ludzkimi. Struktura i funkcja mózgu oznacza kontrolę nad całym witalnym działaniem organizmu.
Umiejscowienie mózgu pod ochroną mocnych kości czaszki zapewnia normalne funkcjonowanie ciała.
Struktura
Ludzki mózg jest niezawodnie chroniony przez silne kości czaszki i zajmuje prawie całą przestrzeń czaszki. Anatomowie warunkowo wyróżniają następujące regiony mózgu: dwie półkule, pień i móżdżek.
Kolejny podział jest również brany pod uwagę. Części mózgu to płaty skroniowe, czołowe oraz korona i tył głowy.
Jego struktura składa się z ponad stu miliardów neuronów. Jego masa jest zwykle bardzo różna, ale sięga 1800 gramów, dla kobiet średnia jest nieco niższa.
Mózg składa się z istoty szarej. Kora składa się z tej samej istoty szarej, utworzonej przez prawie całą masę komórek nerwowych należących do tego narządu.
Pod nim jest ukryta istota biała, składająca się z procesów neuronów, które są przewodnikami, impulsy nerwowe są przekazywane z ciała do subkorteksu do analizy, a także polecenia z kory mózgowej do części ciała.
Obszary odpowiedzialności mózgu za bieg znajdują się w korze mózgowej, ale są również w istocie białej. Głębokie centra nazywają się jądrami.
Reprezentuje strukturę mózgu, w głębi jej pustego obszaru składającego się z 4 komór rozdzielonych kanałami, gdzie krąży płyn spełniający funkcję ochronną. Na zewnątrz ma ochronę przed trzema powłokami.
Funkcje
Ludzki mózg jest władcą całego życia ciała od najmniejszych ruchów do wysokiej funkcji myślenia.
Podziały mózgu i ich funkcje obejmują przetwarzanie sygnałów z mechanizmów receptorów. Wielu naukowców uważa, że jego funkcje obejmują także odpowiedzialność za emocje, uczucia i pamięć.
Szczegóły powinny uwzględniać podstawowe funkcje mózgu, a także specyficzną odpowiedzialność jego sekcji.
Ruch
Cała aktywność ruchowa ciała odnosi się do zarządzania zakrętem centralnym, przechodzącym przez przód płata ciemieniowego. Koordynacja ruchów i umiejętność zachowania równowagi należą do obowiązków ośrodków zlokalizowanych w regionie potylicznym.
Oprócz potylicy takie centra znajdują się bezpośrednio w móżdżku, a narząd ten jest również odpowiedzialny za pamięć mięśniową. W związku z tym nieprawidłowości w móżdżku prowadzą do zakłóceń w funkcjonowaniu układu mięśniowo-szkieletowego.
Czułość
Wszystkie funkcje czuciowe są kontrolowane przez centralny zakręt biegnący wzdłuż grzbietu płata ciemieniowego. Tutaj znajduje się również centrum kontrolowania pozycji ciała, jego członków.
Czujne narządy
Ośrodki zlokalizowane w płatach skroniowych odpowiadają za wrażenia słuchowe. Wizualne odczucia dla osoby są zapewniane przez centra znajdujące się z tyłu głowy. Ich pracę wyraźnie pokazuje tabela z badaniem wzroku.
Przenikanie się zwojów na skrzyżowaniu płatów skroniowych i czołowych skrywa centra odpowiedzialne za odczucia węchowe, smakowe i dotykowe.
Funkcja mowy
Funkcję tę można podzielić na zdolność do tworzenia mowy i zdolność rozumienia mowy.
Pierwsza funkcja jest nazywana silnikiem, a druga jest czuciowa. Miejsca odpowiedzialne za nie są liczne i znajdują się w zwojach prawej i lewej półkuli.
Funkcja Reflex
Tak zwany podłużny wydział obejmuje obszary odpowiedzialne za procesy życiowe, które nie są kontrolowane przez świadomość.
Obejmują one skurcze mięśnia sercowego, oddychanie, zwężenie i rozszerzenie naczyń krwionośnych, odruchy ochronne, takie jak łzawienie, kichanie i wymioty, a także monitorowanie stanu mięśni gładkich narządów wewnętrznych.
Funkcje powłoki
Mózg ma trzy muszle.
Struktura mózgu jest taka, że oprócz ochrony każda z membran spełnia określone funkcje.
Miękka powłoka została zaprojektowana w celu zapewnienia prawidłowego dopływu krwi, stały przepływ tlenu w celu zapewnienia jej nieprzerwanego funkcjonowania. Również najmniejsze naczynia krwionośne związane z miękką osłoną wytwarzają płyn rdzeniowy w komorach.
Membrana pajęczynówki to obszar, w którym alkohol krąży, wykonuje pracę, którą limfa wykonuje w pozostałej części ciała. Oznacza to, że zapewnia ochronę przed patologicznymi czynnikami przed przenikaniem do centralnego układu nerwowego.
Twarda skorupa przylega do kości czaszki, razem z nimi zapewnia stabilność szarej i białej rdzenia, chroni ją przed wstrząsami, przesunięciami podczas mechanicznych uderzeń w głowę. Również twarda powłoka oddziela jej sekcje.
Departamenty
Z czego składa się mózg?
Struktura i główne funkcje mózgu są wykonywane przez jego różne części. Z punktu widzenia anatomii narządu z pięciu sekcji, które powstały w procesie ontogenezy.
Różne części kontroli mózgu i są odpowiedzialne za funkcjonowanie poszczególnych systemów i narządów człowieka. Mózg jest głównym organem ludzkiego ciała, jego poszczególne działy są odpowiedzialne za funkcjonowanie ludzkiego ciała jako całości.
Podłużny
Ta część mózgu jest naturalną częścią kręgosłupa. Powstał przede wszystkim w procesie ontogenezy, i tutaj zlokalizowane są ośrodki odpowiedzialne za nieuwarunkowane funkcje odruchowe, a także oddychanie, krążenie krwi, metabolizm i inne procesy, które nie są kontrolowane przez świadomość.
Tylny mózg
Za co odpowiedzialny jest tylny mózg?
W tym obszarze znajduje się móżdżek, który jest zredukowanym modelem narządu. To tylny mózg odpowiada za koordynację ruchów, umiejętność zachowania równowagi.
I to właśnie tylny mózg jest miejscem, w którym impulsy nerwowe są przekazywane przez neurony móżdżku, pochodzące zarówno z kończyn, jak i innych części ciała, i na odwrót, to znaczy, że kontrolowana jest cała aktywność fizyczna człowieka.
Średnia
Ta część mózgu nie jest w pełni zrozumiała. Śródmózgowie, jego struktura i funkcje nie są w pełni zrozumiałe. Wiadomo, że centra odpowiedzialne za widzenie peryferyjne, reakcja na ostre dźwięki znajdują się tutaj. Wiadomo również, że znajdują się tutaj części mózgu odpowiedzialne za normalne funkcjonowanie narządów percepcyjnych.
Średniozaawansowany
Oto sekcja o nazwie wzgórze. Przez to przechodzą wszystkie impulsy nerwowe wysyłane przez różne części ciała do centrów na półkulach. Rolą wzgórza jest kontrolowanie adaptacji ciała, zapewnia reakcję na bodźce zewnętrzne, wspiera normalną percepcję zmysłową.
W części środkowej znajduje się podwzgórze. Ta część mózgu stabilizuje obwodowy układ nerwowy, a także kontroluje funkcjonowanie wszystkich narządów wewnętrznych. Oto organizm typu "off-off".
To podwzgórze reguluje temperaturę ciała, ton naczyń krwionośnych, skurcz mięśni gładkich narządów wewnętrznych (perystaltykę), a także tworzy uczucie głodu i sytości. Podwzgórze kontroluje przysadkę mózgową. Oznacza to, że jest odpowiedzialny za funkcjonowanie układu hormonalnego, kontroluje syntezę hormonów.
Finał
Ostateczny mózg jest jedną z najmłodszych części mózgu. Ciało modzelowe zapewnia komunikację między prawą i lewą półkulą. W procesie ontogenezy został utworzony przez ostatnią ze wszystkich jego części składowych, stanowi główną część narządu.
Obszary ostatecznego mózgu wykonują wszystkie wyższe czynności nerwowe. Oto przytłaczająca liczba zwojów, jest ściśle związana z subkorteksem, przez to kontrolowane jest całe życie organizmu.
Mózg, jego struktura i funkcje są w dużej mierze niezrozumiałe dla naukowców.
Wielu naukowców to studiuje, ale wciąż są dalekie od rozwiązania wszystkich zagadek. Osobliwością tego ciała jest to, że jego prawa półkula kontroluje pracę lewej strony ciała, a także odpowiada za ogólne procesy w ciele, a lewa półkula koordynuje prawą stronę ciała i jest odpowiedzialna za talenty, zdolności, myślenie, emocje i pamięć.
Niektóre ośrodki nie mają podwójnych pól na przeciwległej półkuli, znajdują się w lewoskrętnych w prawej części, a praworęcznych po lewej.
Podsumowując, można powiedzieć, że wszystkie procesy, od drobnych zdolności motorycznych do wytrzymałości i siły mięśni, a także sfery emocjonalnej, pamięci, talentów, myślenia, inteligencji, są zarządzane przez jedno małe ciało, ale z wciąż niezrozumiałą i tajemniczą strukturą.
Dosłownie, całe życie człowieka jest kontrolowane przez głowę i jego zawartość, dlatego tak ważne jest, aby chronić się przed hipotermią i uszkodzeniami mechanicznymi.
Następujące komórki dominują w ludzkim mózgu
Tak więc strefa słuchowa kory znajduje się w płatach skroniowych i odbiera impulsy z receptorów słuchowych.
Strefa wzrokowa znajduje się w płatach potylicznych. Dostrzega sygnały wizualne i tworzy obrazy wizualne.
Strefa węchowa znajduje się na wewnętrznej powierzchni płatów skroniowych.
Strefa wrażliwa (ból, temperatura, wrażliwość dotykowa) umieszczana jest w płatach ciemieniowych; jej utrata prowadzi do utraty czucia.
Środek motoryczny mowy znajduje się w przednim płacie lewej półkuli. Najbardziej czołowa część płatów czołowych kory ma ośrodki zaangażowane w kształtowanie osobistych cech, procesów twórczych i popędów osoby. Odruchy warunkowo-odruchowe są zamknięte w korze mózgowej, dlatego jest to narząd do nabywania i gromadzenia doświadczeń życiowych i przystosowywania organizmu do stale zmieniających się warunków środowiskowych.
Tak więc kora mózgowa przodomózgowia jest najwyższą częścią ośrodkowego układu nerwowego, która reguluje i koordynuje pracę wszystkich narządów. Jest to także materialna podstawa ludzkiej aktywności umysłowej.