Ljudski mozak

HUMAN BRAIN, organ koji koordinira i regulira sve vitalne funkcije tijela i kontrolira ponašanje. Sve naše misli, osjećaji, osjećaji, želje i pokreti povezani su s radom mozga, a ako ne funkcionira, osoba odlazi u vegetativno stanje: gubi se sposobnost za bilo kakvo djelovanje, osjećaj ili reakciju na vanjske utjecaje. Ovaj se članak usredotočuje na ljudski mozak, složeniji i organiziraniji od mozga životinja. Međutim, postoje značajne sličnosti u strukturi ljudskog mozga i drugih sisavaca, kao i većina vrsta kralježnjaka.

Središnji živčani sustav (CNS) sastoji se od mozga i leđne moždine. To je povezano s različitim dijelovima tijela perifernim živcima - motornim i osjetilnim. Vidi također NERVOUSNI SUSTAV.

Mozak je simetrična struktura, kao i većina drugih dijelova tijela. Prilikom rođenja težina mu je oko 0,3 kg, dok kod odrasle osobe iznosi cca. 1,5 kg. Na vanjskom pregledu mozga pozornost privlače dvije velike hemisfere koje skrivaju dublje formacije. Površina hemisfera prekrivena je utorima i konvolucijama koje povećavaju površinu korteksa (vanjski sloj mozga). Iza cerebeluma je smještena, čija je površina tanko rezana. Ispod velikih polutki nalazi se deblo koje prolazi u kičmenu moždinu. Živci napuštaju trup i leđnu moždinu, uz koje informacije prelaze iz unutarnjih i vanjskih receptora u mozak, a signali mišićima i žlijezdama teku u suprotnom smjeru. 12 parova kranijalnih živaca udaljava se od mozga.

Unutar mozga razlikuje se siva tvar koja se sastoji uglavnom od tijela živčanih stanica i formira korteks, a bijela materija - živčana vlakna koja tvore vodljive puteve (traktove) koji povezuju različite dijelove mozga, a također tvore živce koji idu dalje od središnjeg živčanog sustava i odlaze na raznih organa.

Mozak i kičmena moždina zaštićeni su koštanim slučajevima - lubanjom i kralježnicom. Između supstance mozga i koštanih zidova nalaze se tri školjke: vanjski - dura mater, unutarnji - mekani, a između njih - tanak arahnoid. Prostor između membrana ispunjen je cerebrospinalnom (cerebrospinalnom) tekućinom koja je po sastavu slična krvnoj plazmi, koja se stvara u intracerebralnim šupljinama (komorama mozga) i cirkulira u mozgu i kralježničnoj moždini, opskrbljujući je hranjivim tvarima i drugim čimbenicima potrebnim za vitalnu aktivnost.

Dotok krvi u mozak osigurava se prvenstveno karotidnim arterijama; u podnožju mozga, oni su podijeljeni u velike grane koje idu na njegove različite dijelove. Iako je težina mozga samo 2,5% tjelesne težine, ona neprestano, danju i noću, prima 20% krvi koja cirkulira u tijelu, a time i kisika. Energetske rezerve samog mozga su izuzetno male, tako da je izuzetno ovisna o opskrbi kisikom. Postoje zaštitni mehanizmi koji mogu podržati cerebralni protok krvi u slučaju krvarenja ili ozljede. Značajka cerebralne cirkulacije je i prisutnost tzv. krvno-moždana barijera. Sastoji se od nekoliko membrana koje ograničavaju propusnost zidova krvnih žila i protok mnogih spojeva iz krvi u supstancu mozga; dakle, ova barijera obavlja zaštitne funkcije. Na primjer, mnoge lijekove ne prodiru kroz njega.

Ćelije mozga

CNS stanice se nazivaju neuroni; njihova funkcija je obrada informacija. U ljudskom mozgu od 5 do 20 milijardi neurona. Struktura mozga također uključuje glijalne stanice, oko 10 puta je više od neurona. Glia ispunjava prostor između neurona, tvoreći potporni okvir živčanog tkiva, te također obavlja metaboličke i druge funkcije.

Neuron, kao i sve druge stanice, okružen je polupropusnom (plazma) membranom. Dva tipa procesa odstupaju od tjelesnog tijela - dendriti i aksoni. Većina neurona ima mnogo razgranatih dendrita, ali samo jedan akson. Dendriti su obično vrlo kratki, a dužina aksona varira od nekoliko centimetara do nekoliko metara. Tijelo neurona sadrži jezgru i druge organele, jednako kao iu drugim stanicama tijela (vidi također CELL).

Živčani impulsi.

Prijenos informacija u mozgu, kao i na živčani sustav u cjelini, provodi se pomoću živčanih impulsa. Oni se šire u smjeru od tijela stanice do terminalnog dijela aksona, koji se može granati, tvoreći skup završetaka u kontaktu s drugim neuronima kroz uski prorez, sinapsu; prijenos impulsa kroz sinapsu posreduju kemijske tvari - neurotransmiteri.

Nervni impuls obično nastaje u dendritima - tankim procesima grananja neurona koji su specijalizirani za dobivanje informacija od drugih neurona i prijenos u tijelo neurona. Na dendritima i, u manjem broju, postoje tisuće sinapsi na tijelu stanice; to je kroz aksonske sinapse, noseći informacije iz tijela neurona, prenose ga dendriti drugih neurona.

Kraj aksona, koji čini presinaptički dio sinapse, sadrži male mjehuriće s neurotransmiterima. Kada impuls dosegne presinaptičku membranu, neurotransmiter iz vezikule se oslobađa u sinaptički rascjep. Kraj aksona sadrži samo jednu vrstu neurotransmitera, često u kombinaciji s jednom ili više vrsta neuromodulatora (vidi Brain Neurochemistry).

Neurotransmiter oslobođen iz presinaptičke membrane aksona veže se na receptore na dendritima postsinaptičkog neurona. Mozak koristi niz neurotransmitera, od kojih je svaki povezan s njegovim posebnim receptorom.

Receptori na dendritima povezani su s kanalima u polupropusnoj postsinaptičnoj membrani koja kontrolira kretanje iona kroz membranu. U mirovanju, neuron ima električni potencijal od 70 milivolta (potencijal mirovanja), dok je unutarnja strana membrane negativno nabijena s obzirom na vanjski. Iako postoje različiti posrednici, svi oni imaju stimulirajući ili inhibitorni učinak na postsinaptički neuron. Stimulirajući učinak ostvaruje se povećanjem protoka određenih iona, uglavnom natrija i kalija, kroz membranu. Kao rezultat toga, negativni naboj unutarnje površine se smanjuje - depolarizacija se događa. Učinak kočenja dolazi uglavnom kroz promjene u protoku kalija i klorida, što rezultira time da negativni naboj unutarnje površine postaje veći nego u mirovanju, te dolazi do hiperpolarizacije.

Funkcija neurona je da integrira sve utjecaje percipirane kroz sinapse na njegovo tijelo i dendrite. Budući da ti utjecaji mogu biti ekscitatorni ili inhibitorni i ne podudaraju se u vremenu, neuron mora izračunati ukupni učinak sinaptičke aktivnosti kao funkciju vremena. Ako pobudni učinak prevladava nad inhibitornim i membranska depolarizacija prelazi graničnu vrijednost, aktivira se određeni dio neuronske membrane - u području baze aksona (aksonskog tuberkule). Ovdje se, kao posljedica otvaranja kanala za natrijeve i kalijeve ione, javlja akcijski potencijal (nervni impuls).

Taj se potencijal proteže dalje duž aksona do njegovog kraja brzinom od 0,1 m / s do 100 m / s (što je akson deblji, to je veća brzina provođenja). Kada akcijski potencijal dosegne kraj aksona, aktivira se druga vrsta ionskih kanala, ovisno o razlici potencijala, kalcijevih kanala. Prema njima, kalcij ulazi u akson, što dovodi do mobilizacije vezikula s neurotransmitorom, koji se približava presinaptičkoj membrani, spaja se s njom i oslobađa neurotransmiter u sinapsu.

Mijelinske i glijalne stanice.

Mnoge aksone prekrivene su mijelinskom omotačem, koji se formira ponovljenom zakrivljenom membranom glijalnih stanica. Mijelin se uglavnom sastoji od lipida, što daje karakterističan izgled bijeloj tvari u mozgu i leđnoj moždini. Zahvaljujući mijelinskoj ovojnici, brzina izvođenja akcijskog potencijala duž aksona se povećava, budući da se ioni mogu kretati kroz aksonsku membranu samo na mjestima koja nisu prekrivena mijelinom - tzv. presretanje Ranvier. Između presretanja, impulsi se provode duž mijelinskog omotača kroz električni kabel. Kako otvaranje kanala i prolazak iona kroz njega traje neko vrijeme, uklanjanje stalnog otvaranja kanala i ograničavanje njihovog opsega na mala područja membrana koji nisu pokriveni mijelinom ubrzava provođenje pulseva duž aksona za oko 10 puta.

Samo dio glijalnih stanica sudjeluje u stvaranju mijelinskog omotača živaca (Schwannovih stanica) ili živčanih puteva (oligodendrocita). Mnogo brojnije glijalne stanice (astrociti, mikrogliociti) obavljaju druge funkcije: one formiraju potporni kostur živčanog tkiva, osiguravaju njegove metaboličke potrebe i oporavljaju se od ozljeda i infekcija.

KAKO RADI MOZDAR

Razmotrite jednostavan primjer. Što se događa kada uzmemo olovku na stol? Svjetlo koje se odbija od olovke fokusira se u oko s lećom i usmjereno je prema mrežnici, gdje se pojavljuje slika olovke; percipiraju se odgovarajućim stanicama, iz kojih signal prelazi u glavno osjetilno prijenosno jezgro mozga, smješteno u talamusu (vizualni tuberkule), uglavnom u onom dijelu koji se naziva lateralno genikulirajuće tijelo. Aktivirani su brojni neuroni koji reagiraju na raspodjelu svjetla i tame. Aksoni neurona lateralnog koljenastog tijela odlaze u primarni vizualni korteks, koji se nalazi u okcipitalnom režnju velikih hemisfera. Impulsi koji dolaze iz talamusa u ovaj dio korteksa pretvaraju se u složeni slijed ispuštanja kortikalnih neurona, od kojih neki reagiraju na granicu između olovke i stola, a drugi na kutove olovke, itd. Iz primarnog vizualnog korteksa informacije o aksonima ulaze u asocijativni vizualni korteks, gdje se odvija raspoznavanje uzoraka, u ovom slučaju olovka. Prepoznavanje u ovom dijelu korteksa temelji se na prethodno akumuliranom znanju o vanjskim obrisima objekata.

Planiranje kretanja (tj. Uzimanje olovke) vjerojatno se događa u korteksu frontalnih režnjeva moždane hemisfere. U istom području korteksa nalaze se motorički neuroni koji daju naredbe mišićima šake i prstiju. Pristup ruke na olovku kontrolira vizualni sustav i interoreceptori koji percipiraju položaj mišića i zglobova, a informacija iz koje ulazi u središnji živčani sustav. Kada uzmemo olovku u ruke, receptori na vrhovima prstiju, koji opažaju pritisak, kažu nam da li prsti dobro drže olovku i koliki je napor da ga drže. Ako želimo napisati svoje ime olovkom, moramo aktivirati druge informacije pohranjene u mozgu koje osiguravaju ovaj složeniji pokret, a vizualna kontrola pomoći će povećati njezinu točnost.

U gornjem primjeru, može se vidjeti da izvođenje prilično jednostavne radnje uključuje opsežna područja mozga koja se protežu od korteksa do potkortikalnih područja. Sa složenijim ponašanjem povezanim s govorom ili razmišljanjem, aktiviraju se drugi neuronski krugovi koji pokrivaju još veće područje mozga.

GLAVNI DIJELOVI MOĆI

Mozak se može podijeliti u tri glavna dijela: prednji mozak, moždano deblo i mali mozak. U prednjem mozgu se izlučuju moždane hemisfere, talamus, hipotalamus i hipofiza (jedna od najvažnijih neuroendokrinih žlijezda). Stabla mozga se sastoje od medulla oblongata, ponsa i srednjeg mozga.

Velike polutke

- najveći dio mozga, čineći kod odraslih oko 70% svoje težine. Normalno, hemisfere su simetrične. Međusobno su povezani masivnim snopom aksona (corpus callosum), koji omogućuju razmjenu informacija.

Svaka hemisfera se sastoji od četiri režnja: frontalnog, parijetalnog, temporalnog i okcipitalnog. Korteks frontalnih režnjeva sadrži centre koji reguliraju lokomotornu aktivnost, kao i, vjerojatno, centre za planiranje i predviđanje. U korteksu parijetalnih režnjeva, smještenih iza frontalnog, postoje zone tjelesnih osjeta, uključujući osjećaj dodira i osjećaj zglobova i mišića. Bočno do parijetalnog režnja spaja se temporalna, u kojoj se nalazi primarni slušni korteks, kao i središta govora i druge više funkcije. Stražnji dio mozga zauzima zatiljni režanj koji se nalazi iznad malog mozga; njegova kora sadrži zone vizualnih senzacija.

Područja korteksa koja nisu izravno povezana s regulacijom pokreta ili analizom senzornih informacija nazivaju se asocijativni korteks. U tim specijaliziranim zonama, asocijativne veze se formiraju između različitih područja i dijelova mozga, a informacije koje dolaze iz njih su integrirane. Asocijativni korteks osigurava tako složene funkcije kao što su učenje, pamćenje, govor i razmišljanje.

Subkortikalne strukture.

Ispod korteksa nalaze se brojne važne moždane strukture, ili jezgre, koje su nakupine neurona. To su talamus, bazalni gangliji i hipotalamus. Talamus je glavna jezgra koja prenosi osjetila; on prima informacije od osjetila i zauzvrat ih prosljeđuje do odgovarajućih dijelova osjetilnog korteksa. Postoje i nespecifične zone koje su povezane s gotovo cijelim korteksom i, vjerojatno, osiguravaju procese njegove aktivacije i održavanja budnosti i pažnje. Bazalni gangliji su skup nukleusa (takozvana ljuska, blijeda kugla i kaudatna jezgra) koji su uključeni u regulaciju koordiniranih pokreta (pokretanje i zaustavljanje).

Hipotalamus je malo područje u podnožju mozga koje leži ispod talamusa. Bogat krvlju, hipotalamus je važno središte koje kontrolira homeostatske funkcije tijela. Proizvodi tvari koje reguliraju sintezu i oslobađanje hormona hipofize (vidi također HIPOFIZU). U hipotalamusu postoje mnoge jezgre koje obavljaju specifične funkcije, kao što su regulacija metabolizma vode, raspodjela pohranjene masnoće, tjelesna temperatura, seksualno ponašanje, san i budnost.

Stabla mozga

koji se nalazi na dnu lubanje. Spaja leđnu moždinu s prednjim dijelom mozga, a sastoji se od medulle oblongata, ponsa, sredine i diencefalona.

Kroz srednji i srednji mozak, kao i kroz cijeli trup, prolaze motorne staze koje vode do kičmene moždine, kao i neke osjetljive staze od leđne moždine do nadzemnih dijelova mozga. Ispod srednjeg mozga nalazi se most povezan živčanim vlaknima s malim mozgom. Najniži dio trupa - medula - izravno prelazi u kičmenu moždinu. U medulla oblongata nalaze se centri koji reguliraju aktivnost srca i disanje, ovisno o vanjskim okolnostima, a također kontroliraju krvni tlak, želučanu i crijevnu pokretljivost.

Na razini debla, putovi koji povezuju svaku moždanu hemisferu s malim mozgom sijeku se. Stoga svaka od polutki kontrolira suprotnu stranu tijela i povezana je s suprotnom hemisferom malog mozga.

mali mozak

nalazi se ispod okcipitalnih režnjeva moždane hemisfere. Kroz puteve mosta povezan je s nadzemnim dijelovima mozga. Mali mozak regulira suptilne automatske pokrete, koordinirajući aktivnost različitih mišićnih skupina pri izvođenju stereotipnih ponašajnih činova; također neprestano kontrolira položaj glave, torza i udova, tj. uključeni u održavanje ravnoteže. Prema najnovijim podacima, mali mozak igra vrlo značajnu ulogu u formiranju motoričkih sposobnosti, pomažući pamćenje slijeda pokreta.

Ostali sustavi.

Limbički sustav je široka mreža međusobno povezanih područja mozga koja reguliraju emocionalna stanja, kao i pružaju učenje i pamćenje. Jezgre koje tvore limbički sustav uključuju amigdalu i hipokampus (uključene u temporalni režanj), kao i hipotalamus i takozvanu jezgru. transparentni septum (smješten u potkortikalnim dijelovima mozga).

Retikularna formacija je mreža neurona koji se protežu preko cijelog debla do talamusa i dalje su povezani s opsežnim područjima korteksa. Sudjeluje u regulaciji sna i budnosti, održava aktivno stanje korteksa i pridonosi fokusu pozornosti na određene objekte.

ELEKTRIČNA AKTIVNOST MOZGA

Uz pomoć elektroda smještenih na površini glave ili unesenih u supstancu mozga, moguće je popraviti električnu aktivnost mozga zbog ispuštanja njegovih stanica. Evidencija električne aktivnosti mozga s elektrodama na površini glave naziva se elektroencefalogram (EEG). To ne dopušta bilježenje iscjedka pojedinog neurona. Samo kao rezultat sinkronizirane aktivnosti tisuća ili milijuna neurona, na snimljenoj krivulji pojavljuju se zamjetne oscilacije (valovi).

Uz stalnu registraciju na EEG-u, otkrivaju se cikličke promjene koje odražavaju ukupnu razinu aktivnosti pojedinca. U stanju aktivne budnosti, EEG bilježi ne-ritmičke beta valove niske amplitude. U stanju opuštene budnosti zatvorenih očiju prevladavaju alfa valovi s učestalošću od 7-12 ciklusa u sekundi. Pojava sna ukazuje na pojavu sporih valova visoke amplitude (delta valovi). Tijekom razdoblja sanjanja, beta valovi se ponovno pojavljuju na EEG-u, a na temelju EEG-a može se stvoriti lažni dojam da je osoba budna (otuda pojam "paradoksalni san"). Snovi su često praćeni brzim pokretima očiju (sa zatvorenim kapcima). Stoga se sanjanje naziva i spavanje s brzim pokretima očiju (vidi i SLEEP). EEG vam omogućuje dijagnosticiranje nekih bolesti mozga, osobito epilepsije (vidi EPILEPSY).

Ako registrirate električnu aktivnost mozga tijekom djelovanja određenog stimulusa (vizualnog, slušnog ili taktilnog), možete identificirati tzv. evocirani potencijali - sinkroni ispadi određene skupine neurona, koji nastaju kao odgovor na specifični vanjski stimulus. Proučavanjem evociranih potencijala moguće je razjasniti lokalizaciju moždanih funkcija, posebice povezati funkciju govora s određenim područjima temporalnog i frontalnog režnja. Ova studija također pomaže u procjeni stanja senzornih sustava u bolesnika s oslabljenom osjetljivošću.

MUŠKO NEUROHEMIJA

Najvažniji neurotransmiteri u mozgu su acetilkolin, norepinefrin, serotonin, dopamin, glutamat, gama-aminomaslačna kiselina (GABA), endorfini i enkefalini. Osim ovih dobro poznatih tvari, u mozgu vjerojatno funkcionira velik broj drugih koji još nisu proučavani. Neki neurotransmiteri djeluju samo u određenim dijelovima mozga. Stoga se endorfini i enkefalini nalaze samo u putevima koji provode impulse boli. Drugi medijatori, kao što je glutamat ili GABA, su šire distribuirani.

Djelovanje neurotransmitera.

Kao što je već navedeno, neurotransmiteri, koji djeluju na postsinaptičnu membranu, mijenjaju njegovu vodljivost za ione. Često se to događa putem aktivacije u postsinaptičkom neuronu drugog "medijatorskog" sustava, na primjer, cikličkog adenozin monofosfata (cAMP). Djelovanje neurotransmitera može se modificirati pod utjecajem druge klase neurokemijskih tvari - peptidnih neuromodulatora. Oslobođeni presinaptičkom membranom istodobno s medijatorom, oni imaju sposobnost pojačati ili na drugi način promijeniti učinak medijatora na postsinaptičku membranu.

Nedavno otkriveni endorfinski enkefalinski sustav je važan. Enkefalini i endorfini su mali peptidi koji inhibiraju provođenje impulsa boli vezanjem na receptore u središnjem živčanom sustavu, uključujući u višim zonama korteksa. Ova obitelj neurotransmitera potiskuje subjektivnu percepciju boli.

Psihoaktivni lijekovi

- tvari koje se mogu specifično vezati za određene receptore u mozgu i uzrokovati promjene u ponašanju. Identificirali su nekoliko mehanizama njihova djelovanja. Neki utječu na sintezu neurotransmitera, drugi - na njihovo nakupljanje i oslobađanje iz sinaptičkih vezikula (na primjer, amfetamin uzrokuje brzo oslobađanje norepinefrina). Treći mehanizam je vezanje na receptore i imitiranje djelovanja prirodnog neurotransmitera, na primjer, učinak LSD (dietilamid lizergične kiseline) se objašnjava njegovom sposobnošću vezanja na serotoninske receptore. Četvrti tip djelovanja lijeka je blokada receptora, tj. antagonizam s neurotransmiterima. Takvi široko korišteni antipsihotici kao što su fenotiazini (na primjer, klorpromazin ili aminazin) blokiraju dopaminske receptore i time smanjuju učinak dopamina na postsinaptičke neurone. Konačno, posljednji uobičajeni mehanizam djelovanja je inhibicija inaktivacije neurotransmitera (mnogi pesticidi sprečavaju inaktivaciju acetilkolina).

Odavno je poznato da morfin (pročišćeni proizvod opijskog maka) ima ne samo izražen analgetički (analgetski) učinak, nego i sposobnost da uzrokuje euforiju. Zato se koristi kao lijek. Djelovanje morfina povezano je s njegovom sposobnošću da se veže na receptore na ljudskom endorfin-enkefalinskom sustavu (vidi također DROG). Ovo je samo jedan od mnogih primjera da kemijska tvar različitog biološkog podrijetla (u ovom slučaju biljnog podrijetla) može utjecati na funkcioniranje mozga životinja i ljudi, u interakciji sa specifičnim neurotransmiterskim sustavima. Drugi dobro poznati primjer je kurare, izveden iz tropske biljke i sposoban da blokira acetilkolinske receptore. Indijanci Južne Amerike podmazali su kurare, koristeći svoj paralizirajući učinak povezan s blokadom neuromuskularnog prijenosa.

STUDIJE MOZGA

Istraživanje mozga je teško iz dva glavna razloga. Prvo, mozgu, koji je sigurno zaštićen lubanjom, ne može se pristupiti izravno. Drugo, neuroni mozga se ne regeneriraju, tako da svaka intervencija može dovesti do nepovratnog oštećenja.

Unatoč tim poteškoćama, istraživanje mozga i neki oblici njegovog liječenja (prvenstveno neurokirurške intervencije) poznati su još od antičkih vremena. Arheološki nalazi pokazuju da je već u antici čovjek razbio lubanju da bi dobio pristup mozgu. Posebno intenzivno istraživanje mozga provedeno je tijekom ratnih razdoblja, kada je bilo moguće promatrati razne ozljede glave.

Oštećenje mozga kao posljedica ozljede prednjeg dijela ili ozljede zadobivene u vrijeme mira je vrsta eksperimenta u kojem su pojedini dijelovi mozga uništeni. Budući da je to jedini mogući oblik "eksperimenta" na ljudskom mozgu, još jedna važna metoda istraživanja bili su pokusi na laboratorijskim životinjama. Promatrajući bihevioralne ili fiziološke posljedice oštećenja određene moždane strukture, može se prosuditi njezina funkcija.

Električna aktivnost mozga u pokusnih životinja zabilježena je uporabom elektroda smještenih na površini glave ili mozga ili uvedenih u supstancu mozga. Tako je moguće odrediti aktivnost malih skupina neurona ili pojedinih neurona, kao i identificirati promjene u ionskim tokovima preko membrane. Pomoću stereotaktičke naprave koja vam omogućava da uđete u elektrodu na određenoj točki u mozgu, ispituju se njezini nedostupni dubinski dijelovi.

Drugi pristup je uklanjanje malih područja živog tkiva mozga, nakon čega se njegovo postojanje održava kao kriška smještena u hranjivom mediju, ili su stanice odvojene i proučavane u staničnim kulturama. U prvom slučaju možete istražiti interakciju neurona, u drugom - aktivnost pojedinačnih stanica.

Kada se proučava električna aktivnost pojedinih neurona ili njihovih skupina u različitim područjima mozga, početna aktivnost se obično prvi put bilježi, zatim se određuje učinak određenog učinka na funkciju stanica. Prema drugoj metodi, električni impuls se nanosi kroz implantiranu elektrodu kako bi se umjetno aktivirale najbliže neurone. Tako možete proučavati učinke određenih dijelova mozga na druga područja. Ova metoda električne stimulacije bila je korisna u proučavanju sustava aktiviranja matičnih stanica koji prolaze kroz srednji mozak; također se pribjegava kada se pokušava shvatiti kako se procesi učenja i pamćenja odvijaju na sinaptičkoj razini.

Prije sto godina postalo je jasno da su funkcije lijeve i desne hemisfere različite. Francuski kirurg P. Brock, koji je promatrao bolesnike s cerebrovaskularnom nesrećom (moždani udar), otkrio je da su samo bolesnici s oštećenjem lijeve hemisfere imali poremećaj govora. Daljnje studije specijalizacije hemisfera nastavljene su drugim metodama, primjerice EEG snimanjem i evociranim potencijalima.

Posljednjih godina korištene su složene tehnologije za dobivanje slika (vizualizacija) mozga. Dakle, kompjutorska tomografija (CT) je revolucionirala kliničku neurologiju, dopuštajući da se dobije in vivo detaljna (slojevita) slika moždanih struktura. Druga metoda snimanja - pozitronska emisijska tomografija (PET) - daje sliku metaboličke aktivnosti mozga. U ovom slučaju, u čovjeka se uvodi kratkotrajni radioizotop koji se akumulira u različitim dijelovima mozga, i što je veći, njihova metabolička aktivnost je veća. Uz pomoć PET-a, također je pokazano da su govorne funkcije većine ispitanika povezane s lijevom hemisferom. Budući da mozak radi pomoću velikog broja paralelnih struktura, PET daje takve informacije o moždanim funkcijama koje se ne mogu dobiti s pojedinačnim elektrodama.

Istraživanje mozga u pravilu se provodi kombinacijom metoda. Na primjer, američki neurobiolog R. Sperri, sa zaposlenicima, koristio se kao postupak liječenja za rezanje corpus callosum (snop aksona koji povezuje obje hemisfere) kod nekih bolesnika s epilepsijom. Nakon toga, kod ovih bolesnika s "podijeljenim" mozgom istraživana je hemisferna specijalizacija. Utvrđeno je da je za govorne i druge logičke i analitičke funkcije odgovorna dominantna dominantna (obično lijeva) hemisfera, dok nedominantna hemisfera analizira prostorno-vremenske parametre vanjskog okruženja. Dakle, aktivira se kad slušamo glazbu. Mozaička slika aktivnosti mozga sugerira da postoje brojna specijalizirana područja unutar korteksa i subkortikalnih struktura; istovremena aktivnost tih područja potvrđuje koncept mozga kao računalnog uređaja s paralelnom obradom podataka.

S pojavom novih metoda istraživanja, ideje o moždanim funkcijama vjerojatno će se promijeniti. Upotreba uređaja koji nam omogućuju da dobijemo "mapu" metaboličke aktivnosti različitih dijelova mozga, kao i upotrebu molekularno genetičkih pristupa, trebali bi produbiti naše znanje o procesima koji se odvijaju u mozgu. Vidi također neuropsihologija.

USPOREDNA ANATOMIJA

Kod različitih vrsta kralježnjaka, mozak je izuzetno sličan. Ako uspoređujemo na razini neurona, nalazimo izrazitu sličnost karakteristika kao što se koriste neurotransmiteri, fluktuacije u koncentracijama iona, tipove stanica i fiziološke funkcije. Temeljne razlike otkrivene su samo u usporedbi s beskralježnjacima. Neuronibralni neuroni su mnogo veći; često su međusobno povezani ne kemijskim nego električnim sinapama, koje se rijetko nalaze u ljudskom mozgu. U živčanom sustavu beskralježnjaka otkriveni su neki neurotransmiteri koji nisu karakteristični za kralježnjake.

Među kralježnjacima, razlike u strukturi mozga uglavnom se odnose na odnos pojedinih struktura. Procjenjujući sličnosti i razlike u mozgu riba, vodozemaca, gmazova, ptica, sisavaca (uključujući i ljude) moguće je izvesti nekoliko općih obrazaca. Prvo, sve ove životinje imaju istu strukturu i funkcije neurona. Drugo, struktura i funkcije leđne moždine i moždanog debla vrlo su slične. Treće, evolucija sisavaca popraćena je naglašenim povećanjem kortikalnih struktura koje dosežu maksimalni razvoj kod primata. Kod vodozemaca korteks predstavlja samo mali dio mozga, dok je kod ljudi dominantna struktura. Vjeruje se, međutim, da su principi funkcioniranja mozga svih kralježnjaka gotovo isti. Razlike su određene brojem interneuronskih veza i interakcija, što je viši, to je mozak složeniji. Vidi također KOMPARATIVNA ANATOMIJA.

Mozak i njegov sastav

Ljudski je mozak najvažniji organ središnjeg živčanog sustava tijela, sa samo djelomično proučenim sastavom. Ona osigurava funkcioniranje svih drugih organa i sustava, kao i regulira ljudsko ponašanje. Zahvaljujući mozgu čovjek postaje društveno aktivno biće; inače, ako je mozak oštećen i ne funkcionira, osoba prelazi u vegetativno stanje. Ona prestaje reagirati na vanjske podražaje, ne osjeća ništa i ne izvodi nikakve radnje.

mozak

Iako su znanstvenici detaljno proučavali mozak, mnoge njegove funkcije još uvijek nisu poznate znanosti. O ogromnom potencijalu ovog tijela možemo samo nagađati zbog izoliranih slučajeva opisanih u medicinskoj literaturi. Inače, ljudski mozak je značajan problem u poznavanju ljudskog tijela.

I premda je u posljednjih nekoliko godina mnogo rada učinjeno na proučavanju novih funkcija mozga, još uvijek se ne zna za što se još može koristiti ovaj organ.

Opće informacije o mozgu

Mozak je simetrični organ koji općenito odgovara cijeloj strukturi ljudskog tijela. Nalazi se u kutiji lubanje, što je tipično za sve kralježnjake. U donjem dijelu mozga ulazi u kičmenu moždinu, koja se nalazi u kralježnici. Kod novorođenčadi masa mozga je oko 300 g, a dalje raste s tijelom, postižući prosječnu težinu od oko 1,5 kg kod odrasle osobe.

Suprotno uvriježenom mišljenju (ili bolje rečeno, šali), mentalne sposobnosti osobe potpuno su neovisne o veličini i masi njegova mozga. U odraslih, težina mozga varira između 1,2-2,5 kg, tj. Razlika može biti više nego dvostruka. Štoviše, osobe s najvećom masom mozga (približavaju se 3 kg) obično su dijagnosticirane demencijom.

Vaganje mozga poznatih mrtvih znanstvenika ili umjetnika također je potvrdilo činjenicu da njihove sposobnosti ne ovise o veličini ovog organa. U žena je masa mozga u prosjeku nešto niža nego u muškaraca, ali to je zbog činjenice da je slabiji spol prirodno manji od jakog. Ovdje nema veze s intelektualnim sposobnostima.

Važnost mozga za osobu upućuje na činjenicu da nakon pojave ekstremnih uvjeta za tijelo, većina hranjivih tvari ulazi u mozak. Uz produljeno gladovanje, prvo se konzumiraju rezerve masti, a zatim počinje razdoblje cijepanja mišićnog tkiva.

Smanjenjem ukupne tjelesne mase za polovicu masa mozga se smanjuje za 10-15%, iako u zdravoj osobi mozak teži samo 2% ukupne mase. Fizička iscrpljenost mozga je nemoguća, jer osoba jednostavno ne živi do ove točke.

Sastav mozga

Ljudski mozak ima vrlo složen sastav. To se objašnjava činjenicom da je on upravljački centar koji određuje aktivnost cijelog organizma. Trenutno je struktura mozga vrlo dobro proučena, što se ne može reći za mnoge njezine funkcije i sposobnosti nepoznate znanosti.

Vanjska ljuska mozga sastoji se od tzv. Korteksa, odnosno živčanog tkiva debljine od 1,5 do 4,5 mm. S druge strane, živčano tkivo sastoji se od neuronskih stanica, čiji je broj u mozgu odrasle osobe oko 15 milijardi. Druga vrsta stanica, glija, nekoliko je puta veća u korteksu, ali njihova je funkcija popuniti prostor između neurona i prenijeti hranjive tvari. Funkciju obrade i prijenosa informacija obavljaju neuroni. Sljedeća područja mozga nalaze se ispod korteksa:

• Velike polutke. Simetrični dio mozga koji se sastoji od lijeve i desne strane. Velike hemisfere čine do 70% ukupne mase ovog organa. Između njih, obje hemisfere su povezane gustim zrakom neurona, osiguravajući kontinuiranu razmjenu informacija između njih. Sastav hemisfera obuhvaća frontalni, zatiljni, temporalni i parijetalni režanj. Svi su oni odgovorni za različite funkcije ljudskog tijela: osjetila, govor, pamćenje, tjelesnu aktivnost itd.;
• Talamus. Prvi element zone, koji se naziva diencephalon. Talamus je odgovoran za prijenos živčanih impulsa između korteksa i svih osjetila, osim mirisa.

• Hipotalamus. Drugi element diencefalona. Čak je i manji od talamusa, ali obavlja mnogo više funkcija. Hipotalamus sadrži veliki broj stanica i povezan je sa svim dijelovima mozga. U njegovom "održavanju" spavaju, pamćenje, seksualna želja, osjećaji žeđi i gladi, vrućina i hladnoća, kao i mnoga druga stanja u tijelu. Hipotalamus djeluje kao regulator koji pokušava osigurati isto okruženje za tijelo u različitim uvjetima. On to čini kontroliranjem oslobađanja hormona u krv.
• Srednji mozak. To je naziv dijela ispod srednjeg mozga, koji sadrži veliki broj specifičnih stanica. Odgovoran je za slušnu i vizualnu percepciju informacija (osobito binokularni vid je rezultat rada srednjeg mozga). Ostale njegove funkcije uključuju reakcije na vanjske podražaje, sposobnost orijentacije u prostoru i komunikaciju s vegetativnim živčanim sustavom.
• Varolijev most. Također se zove jednostavno "most". Ovo ime je dano ovom mjestu jer je veza između mozga i kičmene moždine, kao i između drugih dijelova mozga.

• Mali mozak. Ovaj mali dio mozga, smješten uz most, često se naziva drugim mozgom zbog njegove važnosti za tijelo. Čak i izvana nalikuje ljudskom mozgu, jer se sastoji od dvije polutke prekrivene kore. Mali mozak zauzima samo 10% ukupne težine mozga, ali s druge strane, koordinacija i kretanje osobe u potpunosti ovise o njegovom radu. Upečatljiv primjer kršenja malog mozga je stanje opijenosti.
• Dulji mozak. Posljednji dio mozga koji se nalazi unutar lubanje. To je veza u interakciji središnjeg živčanog sustava s ostatkom tijela. Osim toga, medulla oblongata je odgovorna za rad dišnog i probavnog sustava, kao i za neke reflekse - kihanje, kašljanje i gutanje, koje su reakcije na vanjske podražaje.

video

Studija mozga

Dugo vremena znanstvenici nisu mogli proučavati strukturu mozga. Razlog tome bio je nedostatak odgovarajućih metoda analize. Točnije, sastav bi se mogao utvrditi kao rezultat obdukcije, ali nije bilo moguće saznati svrhu tog ili onog odjela.

Postignut je određeni napredak kao rezultat primjene metode ablacije, za koju su odvojeni dijelovi mozga uklonjeni, a zatim su liječnici uočili promjene u ljudskom ponašanju. Međutim, ova tehnika nije bila učinkovita, budući da su mnogi dijelovi mozga odgovorni za vitalne funkcije, a osoba je umrla.

Suvremene metode istraživanja ovog vitalnog organa mnogo su humanije i djelotvornije. Bit ovih metoda je registriranje najmanjih promjena u magnetskim i električnim poljima, budući da je rad mozga kontinuirana struja impulsa. A ako ranije znanstvenici jednostavno nisu imali potrebna sredstva za registriranje tako malih vrijednosti polja, sada se to može učiniti na takav način da osoba ne osjeća apsolutno ništa.

Primjeri takvih istraživanja su kompjutorska tomografija i magnetska rezonancija (CT i MRI).

Bolesti mozga

Kao i svaki drugi organ, ljudski mozak je sklon bolestima. Ukupno ih je nekoliko desetaka, tako da su za praktičnost proučavanja i liječenja podijeljeni u nekoliko glavnih kategorija:

• Vaskularne bolesti. Mozak prima najveću količinu kisika i hranjivih tvari u usporedbi s drugim organima. To znači da stabilna cirkulacija krvi u mozgu igra značajnu ulogu u njenom normalnom funkcioniranju. Svaka patološka promjena prije ili kasnije dovodi do loših posljedica, čak i smrti. Cerebralna ateroskleroza, vaskularna distonija mozga i moždani udar najčešće su vaskularne bolesti mozga.
• Tumor mozga Tumori se javljaju u bilo kojem dijelu mozga i mogu biti benigni i maligni. Potonji se vrlo brzo razvijaju i dovode do neposredne smrti pacijenta. Mogu se razviti i na pozadini prodora stanica raka iz drugih organa ili krvi.
• Degenerativno oštećenje mozga. Ove bolesti dovode do kršenja osnovnih funkcija tijela: motoričke aktivnosti, koordinacije, pamćenja, pažnje itd. Ova kategorija uključuje Alzheimerovu, Parkinsonovu, Pick i druge.
• Kongenitalne abnormalnosti. Među tim bolestima je stopa smrtnosti vrlo visoka, a preživjela djeca imaju problema s mentalnim razvojem.
• Zarazne bolesti. Oštećenje mozga posljedica je poraza cijelog tijela od stranih virusa, bakterija ili mikroba.
• Povrede glave Liječenje bolesti mozga zahtijeva povećanu pozornost i visoku kvalifikaciju liječnika. Ni u kojem slučaju ne možete sami dijagnosticirati i liječiti, a ako imate zdravstvenih problema, trebate se prijaviti na ispit.

Kako ljudski mozak: odjeli, struktura, funkcija

Središnji živčani sustav je dio tijela odgovornog za našu percepciju vanjskog svijeta i nas samih. Ona regulira rad cijelog tijela i zapravo je fizički supstrat onoga što nazivamo "ja". Glavni organ ovog sustava je mozak. Pogledajmo kako su smješteni dijelovi mozga.

Funkcije i struktura ljudskog mozga

Ovaj se organ uglavnom sastoji od stanica nazvanih neurona. Ove živčane stanice proizvode električne impulse koji uzrokuju rad živčanog sustava.

Djelovanje neurona osiguravaju stanice nazvane neuroglija - one čine gotovo polovicu ukupnog broja CNS stanica.

Neuroni se, pak, sastoje od tijela i procesa dviju vrsta: aksona (prijenosni impuls) i dendriti (primanje impulsa). Tijela živčanih stanica tvore masu tkiva, koja se naziva siva tvar, a njihovi aksoni utkani su u živčana vlakna i bijela je tvar.

1. Čvrsta. Riječ je o tankom filmu, s jedne strane uz koštano tkivo lubanje, a drugi izravno u korteks.
2. Soft. Sastoji se od labave tkanine i čvrsto obavija površinu hemisfera, ulazeći u sve pukotine i brazde. Njegova funkcija je opskrba krvi organom.
3. Spider Web. Nalazi se između prve i druge ljuske i provodi razmjenu cerebrospinalne tekućine (cerebrospinalna tekućina). Tekućina je prirodni amortizer koji štiti mozak od oštećenja tijekom kretanja.

Zatim ćemo pobliže pogledati kako funkcionira ljudski mozak. Morfo-funkcionalne značajke mozga također su podijeljene u tri dijela. Donji dio se zove dijamant. Tamo gdje počinje romboidni dio, kralješnica se završava - prelazi u medulu i posterior (pons i cerebelum).

Slijedi srednji mozak koji spaja donje dijelove s glavnim živčanim centrom - prednjim dijelom. Potonje uključuje terminalne (moždane hemisfere) i diencefalon. Glavne funkcije moždane hemisfere su organizacija viših i nižih živčanih aktivnosti.

Konačni mozak

Ovaj dio ima najveći volumen (80%) u odnosu na ostale. Sastoji se od dvije velike polutke, koje ih spaja korpus kalosum, kao i mirisnog središta.

Cerebralne hemisfere, lijeve i desne, odgovorne su za formiranje svih misaonih procesa. Tu je najveća koncentracija neurona i promatraju se najsloženije veze među njima. U dubini uzdužnog žlijeba, koji dijeli polutku, nalazi se gusta koncentracija bijele tvari - corpus callosum. Sastoji se od složenih pleksusa živčanih vlakana koji isprepliću različite dijelove živčanog sustava.

Unutar bijele tvari postoje nakupine neurona, koje se nazivaju bazalni gangliji. Blizina "transportnog čvora" mozga omogućuje tim formacijama da reguliraju tonus mišića i provode trenutne refleksno-motorne odgovore. Osim toga, bazalni gangliji odgovorni su za formiranje i djelovanje složenih automatskih akcija, djelomično ponavljajući funkcije malog mozga.

Cerebralni korteks

Taj mali površinski sloj sive tvari (do 4,5 mm) najmlađi je oblik u središnjem živčanom sustavu. To je moždana kora odgovorna za rad višeg živčanog djelovanja čovjeka.

Istraživanja su omogućila da se utvrdi koja su područja korteksa nastala tijekom evolucijskog razvoja relativno nedavno, a koja su još uvijek prisutna u našim pretpovijesnim precima:

• neokorteks je novi vanjski dio korteksa, koji je njegov glavni dio;
• archicortex - stariji entitet odgovoran za instinktivno ponašanje i ljudske emocije;
• Paleokorteks je najstarije područje koje se bavi kontrolom vegetativnih funkcija. Osim toga, pomaže u održavanju tjelesne unutarnje fiziološke ravnoteže.

Frontalni režnjevi

Najveći režnjevi velikih polutki odgovorni su za složene motoričke funkcije. Dobrovoljni pokreti su planirani u frontalnim režnjevima mozga, a ovdje se nalaze i govorni centri. U ovom dijelu korteksa provodi se voljna kontrola ponašanja. U slučaju oštećenja frontalnih režnjeva, osoba gubi vlast nad svojim djelovanjem, ponaša se antisocijalno i jednostavno neadekvatno.

Zatiljne režnjeve

Usko povezani s vizualnom funkcijom, odgovorni su za obradu i percepciju optičkih informacija. Naime, transformiraju cijeli skup tih svjetlosnih signala koji ulaze u mrežnicu u značajne vizualne slike.

Parijetalni režnjevi

Oni izvode prostorne analize i procesiraju većinu senzacija (dodir, bol, "osjećaj mišića"). Osim toga, doprinosi analizi i integraciji različitih informacija u strukturirane fragmente - sposobnost da se osjeća vlastito tijelo i njegove strane, sposobnost čitanja, čitanja i pisanja.

Vremenski režnjevi

U ovom odjeljku odvija se analiza i obrada audio informacija, koja osigurava funkciju sluha i percepciju zvukova. Vremenski režnjevi su uključeni u prepoznavanje lica različitih ljudi, kao i izraza lica i emocija. Ovdje su informacije strukturirane za trajno pohranjivanje, a time i dugoročno pamćenje.

Osim toga, temporalni režnjevi sadrže govorne centre, oštećenja do kojih dovodi do nemogućnosti percipiranja usmenog govora.

Udio otočića

Smatra se odgovornim za formiranje svijesti u čovjeku. U trenucima empatije, empatije, slušanja glazbe i zvukova smijeha i plača, djeluje aktivni dio režnja otočića. Također tretira osjećaje odbojnosti prema prljavštini i neugodnim mirisima, uključujući imaginarne podražaje.

Srednji mozak

Srednji mozak služi kao neka vrsta filtra za neuronske signale - uzima sve ulazne informacije i odlučuje gdje treba ići. Sastoji se od donjeg i stražnjeg dijela (thalamus i epithalamus). Endokrina funkcija je također realizirana u ovom dijelu, tj. metabolizam hormona.

Donji dio se sastoji od hipotalamusa. Ovaj mali gusti snop neurona ima ogroman utjecaj na cijelo tijelo. Osim reguliranja tjelesne temperature, hipotalamus kontrolira cikluse sna i budnosti. Također oslobađa hormone koji su odgovorni za glad i žeđ. Budući da je centar užitka, hipotalamus regulira seksualno ponašanje.

Također je izravno povezana s hipofizom i prevodi živčanu aktivnost u endokrinu aktivnost. Funkcije hipofize se, pak, sastoje u regulaciji rada svih žlijezda u tijelu. Električni signali idu od hipotalamusa do hipofize mozga, "naručuju" proizvodnju hormona koje treba započeti i koje treba zaustaviti.

Diencefalon također uključuje:

• Talamus - ovaj dio obavlja funkcije "filtra". Ovdje se signali iz vizualnih, slušnih, okusnih i taktilnih receptora obrađuju i distribuiraju odgovarajućim odjelima.
• Epithalamus - proizvodi hormon melatonin koji regulira cikluse budnosti, sudjeluje u procesu puberteta i kontrolira emocije.

srednji mozak

Prvenstveno regulira slušnu i vizualnu refleksnu aktivnost (suženje zjenice pri jakom svjetlu, okretanje glave na izvor glasnog zvuka, itd.). Nakon obrade u talamusu informacije odlaze u srednji mozak.

Ovdje se dalje obrađuje i započinje proces percepcije, formiranje smislenog zvuka i optičke slike. U ovom odjeljku sinkronizirano je kretanje oka i osiguran je binokularni vid.

Srednji mozak uključuje noge i kvadrokromiju (dva slušna i dva vizualna humka). Unutra je šupljina srednjeg mozga, koja objedinjuje komore.

Medulla oblongata

Ovo je drevna formacija živčanog sustava. Funkcije medulla oblongata su davanje disanja i otkucaja srca. Ako oštetite ovo područje, osoba umre - kisik prestaje teći u krv, što srce više ne pumpa. U neuronima ovog odjela započinju zaštitni refleksi kao što su kihanje, treptanje, kašljanje i povraćanje.

Struktura medulle oblongata nalikuje izduženoj lukovici. Unutar njega nalazi se jezgra sive tvari: retikularna formacija, jezgra nekoliko kranijalnih živaca, kao i živčani čvorovi. Piramida medulla oblongata, koja se sastoji od piramidalnih živčanih stanica, obavlja provodnu funkciju, kombinirajući moždanu koru i dorzalnu regiju.

Najvažnija središta oblongata medule su:

• regulacija disanja
• regulacija cirkulacije krvi
• regulacija brojnih funkcija probavnog sustava

Stražnji mozak: most i mali mozak

Struktura stražnjeg mozga uključuje pons i cerebelum. Funkcija mosta vrlo je slična njegovom imenu, jer se sastoji uglavnom od živčanih vlakana. Most mozga je, u biti, "autocesta" kroz koju signali od tijela do mozga prolaze i impulsi putuju od nervnog centra do tijela. Na uzlaznim putevima most mozga prelazi u srednji mozak.

Mali mozak ima mnogo širi spektar mogućnosti. Funkcije malog mozga su koordinacija pokreta tijela i održavanje ravnoteže. Osim toga, cerebelum ne samo da regulira složene pokrete, već pridonosi i adaptaciji mišićno-koštanog sustava kod različitih poremećaja.

Primjerice, eksperimenti s upotrebom invertoskopa (posebne naočale koje okreću sliku okolnog svijeta) pokazale su da su funkcije malog mozga odgovorne ne samo da se osoba počne orijentirati u prostoru, već i svijet ispravno vidi.

Anatomski, mali mozak ponavlja strukturu velikih polutki. Vani je prekriven slojem sive tvari, ispod kojeg je nakupina bijele boje.

Limbički sustav

Limbički sustav (od latinske riječi limbus - rub) naziva se skupom formacija koje okružuju gornji dio trupa. Sustav uključuje mirisne centre, hipotalamus, hipokampus i retikularnu formaciju.

Glavne funkcije limbičkog sustava su prilagodba organizma promjenama i regulacija emocija. Ova formacija pridonosi stvaranju trajnih sjećanja kroz povezanost memorije i osjetilnih iskustava. Bliska povezanost mirisnog trakta i emocionalnih centara dovodi do činjenice da nam mirisi uzrokuju tako snažne i jasne uspomene.

Ako navedete glavne funkcije limbičkog sustava, on je odgovoran za sljedeće procese:

1. Osjećaj mirisa
2. komunikacija
3. Memorija: kratkoročna i dugoročna
4. Miran san
5. Učinkovitost odjela i tijela
6. Emocije i motivacijska komponenta
7. Intelektualna aktivnost
8. Endokrini i vegetativni
9. Djelomično uključeni u stvaranje hrane i seksualni nagon
   

Mozak: struktura i funkcije, opći opis

Mozak je glavni kontrolni organ središnjeg živčanog sustava (CNS), a veliki broj stručnjaka iz različitih područja, kao što su psihijatrija, medicina, psihologija i neurofiziologija, već više od 100 godina rade na proučavanju njegove strukture i funkcija. Unatoč dobrom proučavanju njegove strukture i sastavnica, još uvijek postoje mnoga pitanja o radu i procesima koji se odvijaju svake sekunde.

Gdje se nalazi mozak

Mozak pripada središnjem živčanom sustavu i nalazi se u šupljini lubanje. Izvana se pouzdano štiti kostima lubanje, a iznutra je zatvorena u 3 školjke: mekana, arahnoidna i čvrsta. Spinalna tekućina - cerebrospinalna tekućina cirkulira između ovih membrana - cerebrospinalne tekućine, koja služi kao amortizer šoka i sprječava tremor ovog organa u slučaju lakših ozljeda.

Ljudski mozak je sustav koji se sastoji od međusobno povezanih odjela, od kojih je svaki dio odgovoran za obavljanje određenih zadataka.

Da bi se razumjelo funkcioniranje kratkog opisa mozga nije dovoljno, stoga, da bi se razumjelo kako funkcionira, najprije morate detaljno proučiti njegovu strukturu.

Za što je odgovoran mozak?

Taj organ, kao i kičmena moždina, pripada središnjem živčanom sustavu i igra ulogu posrednika između okoliša i ljudskog tijela. Njime se provodi samokontrola, reprodukcija i pamćenje informacija, figurativnog i asocijativnog mišljenja te drugih kognitivnih psiholoških procesa.

Prema učenju akademika Pavlova, formiranje misli je funkcija mozga, to jest korteks velikih hemisfera, koje su najviši organi živčane aktivnosti. Mali mozak, limbički sustav i neki dijelovi cerebralnog korteksa odgovorni su za različite vrste memorije, ali budući da memorija može biti različita, nemoguće je izolirati bilo koju određenu regiju odgovornu za tu funkciju.

Odgovoran je za upravljanje autonomnim vitalnim funkcijama tijela: disanjem, probavom, endokrinim i izlučivačkim sustavima, te kontrolom tjelesne temperature.

Da bismo odgovorili na pitanje kakvu funkciju mozak obavlja, prvo bismo ga trebali uvjetno podijeliti na dijelove.

Stručnjaci identificiraju 3 glavna dijela mozga: prednji, srednji i romboidni dio.

1. Front ima najviše psihijatrijske funkcije, kao što su sposobnost učenja, emocionalna komponenta karaktera osobe, njegov temperament i složeni refleksni procesi.
2. Prosjek je odgovoran za senzorne funkcije i obradu ulaznih informacija iz organa sluha, vida i dodira. Centri smješteni u njemu mogu regulirati stupanj boli, jer siva tvar pod određenim uvjetima može proizvesti endogene opijate, koji povećavaju ili smanjuju prag boli. Ona također igra ulogu vodiča između kore i temeljnih podjela. Ovaj dio kontrolira tijelo kroz različite urođene reflekse.
3. Dijamantni ili stražnji, odgovorni za mišićni tonus, koordinaciju tijela u prostoru. Kroz njega se provodi svrhovito kretanje različitih mišićnih skupina.

Uređaj mozga ne može se jednostavno ukratko opisati, budući da svaki njegov dio obuhvaća nekoliko dijelova, od kojih svaki obavlja određene funkcije.

Kako izgleda ljudski mozak?

Anatomija mozga relativno je mlada znanost, jer je dugo bila zabranjena zbog zakona koji zabranjuju otvaranje i ispitivanje organa i glave osobe.

Studija topografske anatomije mozga u području glave potrebna je za točnu dijagnozu i uspješno liječenje raznih topografskih anatomskih poremećaja, na primjer: ozljeda lubanje, vaskularnih i onkoloških bolesti. Da biste zamislili kako izgleda osoba s GM-om, najprije trebate ispitati njihov izgled.

Po izgledu, GM je želatinasta masa žućkaste boje, zatvorena u zaštitnu ljusku, kao i svi organi ljudskog tijela, a sastoji se od 80% vode.

Velike polutke zauzimaju praktički volumen ovog organa. Oni su prekriveni sivom tvari ili kore - najviši organ neuropsihijske aktivnosti čovjeka, a iznutra - bijele tvari, koja se sastoji od procesa živčanih završetaka. Površina hemisfera ima složen uzorak, jer se giracije odvijaju u različitim smjerovima i valjci između njih. Prema tim konvolucijama, uobičajeno je podijeliti ih na nekoliko odjela. Poznato je da svaki od dijelova obavlja određene zadatke.

Kako bi razumjeli kako izgleda mozak neke osobe, nije dovoljno ispitati njihov izgled. Postoji nekoliko metoda istraživanja koje pomažu pregledati mozak iznutra u dijelu.

• Sagittal section. To je uzdužni presjek koji prolazi kroz središte ljudske glave i dijeli ga na 2 dijela. To je najinformativnija metoda istraživanja, može se koristiti za dijagnosticiranje različitih bolesti ovog organa.
• Prednji rez mozga izgleda kao poprečni presjek velikih režnjeva i omogućuje da razmotrimo forniks, hipokampus i corpus callosum, kao i hipotalamus i talamus koji kontroliraju vitalne funkcije tijela.
• Horizontalni rez. Omogućuje vam da razmotrite strukturu ovog tijela u horizontalnoj ravnini.

Anatomija mozga, kao i anatomija glave i vrata osobe, prilično je težak predmet za proučavanje iz više razloga, uključujući činjenicu da je za opisivanje potrebna velika količina materijala i dobra klinička obuka.

Kako funkcionira ljudski mozak

Znanstvenici diljem svijeta proučavaju mozak, njegovu strukturu i funkcije koje obavlja. Tijekom proteklih nekoliko godina napravljena su mnoga važna otkrića, ali taj dio tijela još uvijek nije u potpunosti shvaćen. Ovaj fenomen se objašnjava složenošću proučavanja strukture i funkcija mozga odvojeno od lubanje.

S druge strane, struktura moždanih struktura određuje funkcije koje njezini odjeli obavljaju.

Poznato je da se taj organ sastoji od živčanih stanica (neurona) koje su međusobno povezane snopovima vlaknastih procesa, ali još uvijek nije jasno kako međusobno djeluju kao jedinstveni sustav.

Proučavanje strukture mozga, temeljeno na proučavanju sagitalne incizije lubanje, pomoći će u istraživanju podjela i membrana. Na ovoj slici možete vidjeti korteks, medijalnu površinu velikih polutki, strukturu trupa, mali mozak i corpus callosum, koji se sastoji od jastuka, stabljike, koljena i kljuna.

GM se s vanjske strane pouzdano štiti od kostiju lubanje, a unutar 3 od meninge: čvrste paukove i meke. Svaki od njih ima svoj uređaj i obavlja određene zadatke.

• Duboka meka ljuska obuhvaća i kičmenu moždinu i mozak, a istodobno ulazi u sve praznine i brazde velikih polutki, au svojoj debljini su krvne žile koje hrane ovaj organ.
• Arachnoidna membrana je odvojena od prvog subarahnoidnog prostora, popunjena cerebrospinalnom tekućinom (cerebrospinalnom tekućinom), sadrži i krvne žile. Ova ljuska se sastoji od vezivnog tkiva, iz kojeg odlaze vlaknasti procesi grananja (vlakna), utkani su u mekanu ljusku i njihov broj raste s godinama, jačajući time vezu. Između. Villous izrasline arahnoidne membrane prodiru u lumen sinusa dura mater.
• Tvrda ljuska, ili pachymeninks, sastoji se od tvari vezivnog tkiva i ima 2 površine: gornju, zasićenu krvnim žilama i unutarnju, koja je glatka i sjajna. Ova strana pahimeninks u blizini medulla, a izvana - lubanje. Između čvrste i araknoidne ljuske nalazi se uski prostor ispunjen malom količinom tekućine.

Oko 20% ukupnog volumena krvi koji teče kroz stražnje cerebralne arterije cirkulira u mozgu zdrave osobe.

Mozak se može vizualno podijeliti na 3 glavna dijela: 2 velike hemisfere, trup i mali mozak.

Siva tvar formira korteks i pokriva površinu velikih hemisfera, a njegova mala količina u obliku jezgre nalazi se u medugli oblongati.

U svim područjima mozga nalaze se ventrikuli, u šupljinama u kojima se kreće cerebrospinalna tekućina, koja se u njima formira. U isto vrijeme, tekućina iz četvrtog ventrikula ulazi u subarahnoidni prostor i pere je.

Razvoj mozga počinje čak i za vrijeme intrauterinog otkrivanja fetusa, a konačno se formira do dobi od 25 godina.

Glavni dijelovi mozga

Ono na čemu se sastoji mozak i sastav mozga obične osobe mogu se proučavati na slikama. Struktura ljudskog mozga može se promatrati na nekoliko načina.

Prvi ga dijeli na komponente koje čine mozak:

• Konačna je predstavljena s 2 velike hemisfere ujedinjenim s corpus callosum;
• intermedijer;
• prosjeka;
• duguljast;
• stražnja granica s medullom duguljastom, malim mozgom i mostom odstupaju od njega.

Također možete identificirati glavni dio ljudskog mozga, naime, on uključuje 3 velike strukture koje počinju razvijati tijekom embrionalnog razvoja:

U nekim udžbenicima, moždana kora je obično podijeljena na sekcije, tako da svaka od njih igra određenu ulogu u višem živčanom sustavu. Sukladno tome, razlikuju se sljedeći dijelovi prednjeg mozga: frontalna, temporalna, parietalna i zatiljna zona.

Velike polutke

Za početak, razmotrite strukturu hemisfera mozga.

Čovjekov kraj mozga kontrolira sve vitalne procese, a središnji sulcus dijeli ga na 2 velike hemisfere mozga, pokrivene s korom ili sivom tvari, a iznutra se sastoje od bijele tvari. Između njih, u dubinama središnjeg gyrusa, ujedinjuje korpus kolosum, koji služi kao poveznica i prijenos informacija između drugih odjela.

Struktura sive tvari je složena i ovisi o mjestu koje se sastoji od 3 ili 6 slojeva stanica.

Svaka dionica odgovorna je za obavljanje određenih funkcija i koordinaciju kretanja udova, na primjer, desna strana obrađuje neverbalne informacije i odgovorna je za prostornu orijentaciju, dok je lijeva specijalizirana za mentalnu aktivnost.

U svakoj od hemisfera, stručnjaci razlikuju 4 zone: frontalnu, okcipitalnu, parijetalnu i temporalnu, obavljaju određene zadatke. Točnije, parijetalni dio moždane kore odgovoran je za vizualnu funkciju.

Znanost koja proučava detaljnu strukturu moždane kore naziva se arhitektonika.

Medulla oblongata

Ovaj dio je dio moždanog debla i služi kao veza između leđne moždine i terminalnog segmenta. Budući da se radi o prijelaznom elementu, kombinira obilježja kičmene moždine i strukturne značajke mozga. Bijela tvar ovog dijela predstavljena je živčanim vlaknima, a siva - u obliku jezgara:

• Jezgra masline je komplementarni element malog mozga, odgovorna je za ravnotežu;
• Retikularna formacija povezuje sve osjetilne organe s medullom oblongatom i djelomično je odgovorna za rad pojedinih dijelova živčanog sustava;
• Jezgra lubanje lubanje, to su: glosofaringealni, lutalice, sporedni, hipoglosalni živci;
• Jezgre disanja i cirkulacije krvi, koje su povezane s jezgrama vagusnog živca.

Ta unutarnja struktura je posljedica funkcija moždanog stabla.

Odgovoran je za obrambene reakcije tijela i regulira vitalne procese, kao što su otkucaji srca i cirkulaciju krvi, tako da oštećenje ove komponente dovodi do trenutne smrti.

Pons

Struktura mozga uključuje pons, služi kao poveznica između moždane kore, cerebeluma i leđne moždine. Sastoji se od živčanih vlakana i sive tvari, a most također služi kao vodič glavne arterije koja hrani mozak.

srednji mozak

Ovaj dio ima složenu strukturu i sastoji se od krova, srednjeg dijela gume, sylvianskog vodovoda i nogu. U donjem dijelu graniči se s stražnjim dijelom, odnosno ponsom i cerebelumom, a na vrhu nalazi se srednji mozak povezan s terminalnim.

Krov se sastoji od 4 brda unutar kojih se nalaze jezgre, služe kao središta za percepciju informacija primljenih od očiju i organa sluha. Dakle, ovaj dio je uključen u područje odgovorno za dobivanje informacija i odnosi se na drevne strukture koje čine strukturu ljudskog mozga.

mali mozak

Mali mozak zauzima gotovo cijeli stražnji dio i ponavlja temeljne principe strukture ljudskog mozga, tj. Sastoji se od 2 polutke i nesparene forme koja ih povezuje. Površina režnjeva malog mozga prekrivena je sivom tvari, a iznutra se sastoji od bijele boje, a osim toga, siva tvar u debljini hemisfera tvori dvije jezgre. Bijela tvar s tri para nogu povezuje mali mozak s moždanim stablom i leđnom moždinom.

Ovaj centar mozga odgovoran je za koordinaciju i regulaciju motoričke aktivnosti ljudskih mišića. Također održava određeni položaj u okolnom prostoru. Odgovoran za mišićnu memoriju.

Struktura moždane kore prilično je dobro proučena. Dakle, riječ je o složenoj slojevitoj strukturi debljine 3-5 mm, koja pokriva bijelu tvar velikih polutki.

Neuroni s snopovima filamentoznih procesa, aferentnim i eferentnim živčanim vlaknima, glijom oblikuju korteks (osiguravaju prijenos impulsa). U njemu se nalazi 6 slojeva, različitih struktura:

1. granulirani;
2. molekularni;
3. vanjska piramida;
4. unutarnja granulirana;
5. unutarnja piramidalna;
6. posljednji sloj se sastoji od vidljivih stanica vretena.

Zauzima oko pola volumena hemisfera, a područje u zdravoj osobi iznosi oko 2.200 četvornih metara. vidi Površina kore je pokrivena brazdama, u čijoj se dubini nalazi jedna trećina cijelog područja. Veličina i oblik brazda obje polutke je strogo individualna.

Korteks je nastao relativno nedavno, ali je središte cijelog višeg živčanog sustava. Stručnjaci identificiraju nekoliko dijelova u svom sastavu:

• neokorteks (novi) glavni dio pokriva više od 95%;
• archicortex (stari) - oko 2%;
• paleokorteks (drevni) - 0,6%;
• srednja kora, zauzima 1,6% ukupne kore.

Poznato je da lokalizacija funkcija u korteksu ovisi o mjestu živčanih stanica koje obuhvaćaju jednu od vrsta signala. Stoga postoje 3 glavna područja percepcije:

Potonja regija zauzima više od 70% kore, a njezina je središnja svrha koordinirati djelovanje prve dvije zone. Ona je također odgovorna za primanje i obradu podataka iz zone senzora i ciljano ponašanje uzrokovano tim informacijama.

Između moždane kore i medulle oblongata je subkorteks ili na drugačiji način - subkortikalne strukture. Sastoji se od vizualnih kvržica, hipotalamusa, limbičkog sustava i drugih ganglija.

Glavne funkcije mozga

Glavne funkcije mozga su obrada podataka dobivenih iz okoline, kao i kontrola kretanja ljudskog tijela i njegove mentalne aktivnosti. Svaki dio mozga odgovoran je za obavljanje određenih zadataka.

Duguljasti medulla kontrolira djelovanje zaštitnih funkcija tijela, kao što su treptanje, kihanje, kašljanje i povraćanje. On također kontrolira druge refleksne vitalne procese - disanje, izlučivanje sline i želučani sok, gutanje.

Uz pomoć ponsa, provodi se koordinirano kretanje očiju i bora na licu.

Mali mozak kontrolira motoričku i koordinacijsku aktivnost tijela.

Srednji mozak je predstavljen pedikulom i tetrakromijom (dva slušna i dva optička brežuljka). Njime se provodi orijentacija u prostoru, sluh i jasnoća vida, odgovorna je za mišiće očiju. Odgovoran za okretanje refleksne glave u smjeru stimulusa.

Dentefal se sastoji od nekoliko dijelova:

• Talamus je odgovoran za oblikovanje osjetila, kao što su bol ili okus. Osim toga, on upravlja taktilnim, slušnim, mirisnim osjećajima i ritmovima ljudskog života;
• Epithalamus se sastoji od epifize, koja kontrolira dnevne biološke ritmove, dijeleći svjetlosni dan u vrijeme budnosti i vremena zdravog sna. Ima sposobnost otkrivanja valova svjetlosti kroz kosti lubanje, ovisno o njihovom intenzitetu, proizvodi odgovarajuće hormone i kontrolira metaboličke procese u ljudskom tijelu;
• Hipotalamus je odgovoran za rad srčanih mišića, normalizaciju tjelesne temperature i krvnog tlaka. Uz to se daje signal za oslobađanje hormona stresa. Odgovoran za glad, žeđ, zadovoljstvo i seksualnost.

Stražnji režanj hipofize nalazi se u hipotalamusu i odgovoran je za proizvodnju hormona na kojima ovisi pubertet i funkcioniranje ljudskog reproduktivnog sustava.

Svaka hemisfera je odgovorna za obavljanje određenih zadataka. Na primjer, desna velika hemisfera akumulira u sebi podatke o okolišu i iskustvu komunikacije s njim. Kontrolira kretanje udova na desnoj strani.

U lijevoj velikoj hemisferi postoji govorni centar koji je odgovoran za ljudski govor, on također kontrolira analitičke i računske aktivnosti, a apstraktno razmišljanje se formira u svojoj jezgri. Isto tako, desna strana kontrolira kretanje udova za svoj dio.

Struktura i funkcija moždane kore izravno ovise jedna o drugoj, tako da je konvolucija uvjetno dijeli na nekoliko dijelova, od kojih svaki obavlja određene operacije:

• temporalni režanj, kontrolira sluh i šarm;
• zatiljni dio se prilagođava vidu;
• u parijetalnom obliku, dodiru i okusu;
• frontalni dijelovi odgovorni su za govor, kretanje i složene misaone procese.

Limbički sustav sastoji se od mirisnih centara i hipokampusa, koji je odgovoran za prilagodbu tijela promjeni i prilagodbi emocionalne komponente tijela. Uz njegovu pomoć stvorena su trajna sjećanja zahvaljujući povezivanju zvukova i mirisa s određenim vremenskim periodom tijekom kojeg su se odvijali senzualni potresi.

Osim toga, kontrolira tihi san, zadržavanje podataka u kratkoročnom i dugoročnom pamćenju, intelektualnu aktivnost, upravljanje endokrinim i autonomnim živčanim sustavom i sudjeluje u formiranju reproduktivnog instinkta.

Kako funkcionira ljudski mozak

Rad ljudskog mozga ne prestaje ni u snu, poznato je da ljudi koji su u komi imaju i neke odjele, o čemu svjedoče njihove priče.

Glavni rad ovog tijela je napravljen uz pomoć velikih polutki, od kojih je svaka odgovorna za određenu sposobnost. Primijećeno je da hemisfere nisu iste po veličini i funkcijama - desna strana je odgovorna za vizualizaciju i kreativno razmišljanje, obično više od lijeve strane, odgovorna za logiku i tehničko razmišljanje.

Poznato je da muškarci imaju više mozga nego žene, ali ta značajka ne utječe na mentalne sposobnosti. Na primjer, taj je pokazatelj u Einsteinu bio ispod prosjeka, ali njegova parijetalna zona, koja je odgovorna za znanje i stvaranje slika, bila je velike veličine, što je znanstveniku omogućilo da razvije teoriju relativnosti.

Neki ljudi su obdareni super sposobnostima, to je i zasluga ovog tijela. Te se osobine manifestiraju u brzom pisanju ili čitanju, fotografskom pamćenju i drugim anomalijama.

Na ovaj ili onaj način, aktivnost ovog organa je od najveće važnosti u svjesnoj kontroli ljudskog tijela, a prisutnost korteksa razlikuje čovjeka od drugih sisavaca.

Ono što, prema znanstvenicima, stalno nastaje u ljudskom mozgu

Stručnjaci koji proučavaju psihološke sposobnosti mozga vjeruju da se kognitivne i mentalne funkcije izvode kao rezultat biokemijskih struja, međutim, ta se teorija trenutačno propituje, jer je ovo tijelo biološki objekt, a načelo mehaničkog djelovanja ne dopušta potpuno poznavanje njegove prirode.

Mozak je vrsta upravljača cijelog organizma, koji svakodnevno obavlja veliki broj zadataka.

Anatomske i fiziološke značajke strukture mozga predmet su istraživanja već desetljećima. Poznato je da ovaj organ ima posebno mjesto u strukturi središnjeg živčanog sustava (središnjeg živčanog sustava) osobe, a njegove su osobine različite za svaku osobu, pa je nemoguće pronaći 2 osobe koje jednako misle.