Содержание

1. Головной  мозг человека, его функции

    Головной мозг человека, орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга, и если он не функционирует, человек переходит в вегетативное состояние: утрачивается способность к каким-либо действиям, ощущениям или реакциям на внешние воздействия.

    Головной  мозг – симметричная структура, как  и большинство других частей тела. При рождении его вес составляет примерно 0,3 кг, тогда как у взрослого  он – ок. 1,5 кг. При внешнем осмотре мозга внимание прежде всего привлекают два больших полушария, скрывающие под собой более глубинные образования. Поверхность полушарий покрыта бороздами и извилинами, увеличивающими поверхность коры (наружного слоя мозга). Сзади помещается мозжечок, поверхность которого более тонко изрезана. Ниже больших полушарий расположен ствол мозга, переходящий в спинной мозг. От ствола и спинного мозга отходят нервы, по которым к мозгу стекается информация от внутренних и наружных рецепторов, а в обратном направлении идут сигналы к мышцам и железам. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

    Внутри  мозга различают серое вещество, состоящее преимущественно из тел  нервных клеток и образующее кору, и белое вещество – нервные  волокна, которые формируют проводящие пути (тракты), связывающие между собой различные отделы мозга, а также образуют нервы, выходящие за пределы ЦНС и идущие к различным органам.

    Головной  мозг защищен костным футляром – черепом. Между веществом мозга и костными стенками располагаются три оболочки: наружная – твердая мозговая оболочка, внутренняя – мягкая, а между ними – тонкая паутинная оболочка. Пространство между оболочками заполнено спинномозговой (цереброспинальной) жидкостью, которая по составу сходна с плазмой крови, вырабатывается во внутримозговых полостях (желудочках мозга) и циркулирует в головном мозгу, снабжая его питательными веществами и другими необходимыми для жизнедеятельности факторами.

    Строение  головного мозга представлено на рисунке 1. 

Рисунок 1 – Строение головного мозга 

    Кровоснабжение  головного мозга обеспечивают в  первую очередь сонные артерии; у  основания мозга они разделяются  на крупные ветви, идущие к различным его отделам. Хотя вес мозга составляет всего 2,5% веса тела, к нему постоянно, днем и ночью, поступает 20% циркулирующей в организме крови и соответственно кислорода. Энергетические запасы самого мозга крайне невелики, так что он чрезвычайно зависим от снабжения кислородом. Существуют защитные механизмы, способные поддержать мозговой кровоток в случае кровотечения или травмы. Особенностью мозгового кровообращения является также наличие т.н. гематоэнцефалического барьера. Он состоит из нескольких мембран, ограничивающих проницаемость сосудистых стенок и поступление многих соединений из крови в вещество мозга; таким образом, этот барьер выполняет защитные функции. Через него не проникают, например, многие лекарственные вещества.

    Относительно организма человека, так сказать, в стратегическом плане, мозг выполняет всего лишь две функции. Первая функция касается абсолютно всего, что является человеком, – его психоэмоциональной деятельности, самосознания, мыслей, чувств, принятия решений, планирования своих действий, то есть абсолютно всего, что человека делает человеком (то есть, абсолютно все, что составляет сущность человека, находится только в его головном мозге). Все другое в организме человека служит лишь для обеспечения жизнедеятельности головного мозга. А поэтому вторая функция головного мозга заключается в регуляции жизнедеятельностью абсолютно всех других органов организма человека. С этой точки зрения, мозг – это компьютер, который обеспечивает автоматическую регуляцию всех (или преобладающего большинства) процессов, которые происходят в организме человека. Например, это все процессы, которые касаются кроветворения и циркуляции крови, дыхания, питания (пережевывание, глотание, работа желудка, кишечника), выделения экскрементов, терморегуляции, работы всех мышц, восстановления тканей организма при их повреждении, и т.д.

    Является  самоочевидным, что весь организм человека существует (или живет) только для  деятельности головного мозга. То есть, абсолютно все органы и органоиды  человеческого организма созданы для обеспечения деятельности головного мозга. При этом, как отмечалось выше (вторая функция головного мозга), вся жизнедеятельность всех этих органов и органоидов регулируется самим головным мозгом. В свою очередь, эта регуляция осуществляется с помощью нервной системы, то есть связь между головным мозгом и всеми органами осуществляется через волокна нервной системы, которые в виде «кабеля» расположены в позвоночнике.

    Для жизнедеятельности клеток головного  мозга (а каждая клетка является сама по себе живым организмом) необходимы, например, их питание и выведение продуктов их жизнедеятельности (отходов или экскрементов). Это осуществляется с помощью подачи крови через сосуды кровеносной системы (в данном случае, малого круга кровообращения). В крови есть все необходимые элементы, которые нужны для жизни клеток головного мозга. Это и пищевые продукты, которые отбираются из кишечника, и кислород, который подают легкие и т.д. Но все эти процессы происходят вне границ головного мозга благодаря командам (в виде электрических импульсов), которые подаются соответствующими структурами головного мозга через нервные волокна, которые проходят через соответствующие участки позвоночника.

    Так же, как и обеспечение жизнедеятельности  клеток головного мозга, осуществляется и обеспечение жизнедеятельности клеток всего организма. И абсолютно вся регуляция всеми соответствующими процессами в организме также осуществляется головным мозгом путем подачи соответствующих команд и получения обратных реакций органов через нервные волокна, которые расположены в позвоночнике. То есть, второй функцией головного мозга является регуляция всеми процессами жизнедеятельности абсолютно всех органов организма, причем эту вторую функцию головной мозг осуществляет через нервные волокна, которые расположены в позвоночнике. А потому становятся понятными и другие функции, которые в целом выполняет позвоночник в организме. 

    Таким образом, функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающую от органов чувств, планирование, принятие решений, управление движениями, положительные и отрицательные эмоции, внимание, память. Мозг человека выполняет высшую функцию – мышление. Одной из важнейших функций мозга человека является восприятие и генерация речи.

2. Развитие головного мозга от момента оплодотворения до рождения 

    После слияния яйцеклетки со сперматозоидом (оплодотворения) новая клетка начинает делиться. Через некоторое время из этих новых клеток образуется пузырек. Одна стенка пузырька впячивается внутрь, и в результате образуется зародыш, состоящий из трех слоев клеток: самый внешний слой – эктодерма, внутренний – эндодерма и между ними – мезодерма. Нервная система развивается из наружного зародышевого листка – эктодермы. У человека в конце 2-й недели после оплодотворения обособляется участок первичного эпителия и образуется нервная пластинка. Ее клетки начинают делиться и дифференцироваться, вследствие чего они резко отличаются от соседних клеток покровного эпителия. В результате деления клеток края нервной пластинки приподнимаются и появляются нервные валики.

    В конце 3-й недели беременности края валиков смыкаются, образуя нервную трубку, которая постепенно погружается в мезодерму зародыша. На концах трубки сохраняются два нейропора (отверстия) – передний и задний. К концу 4 -й недели нейропоры зарастают. Головной конец нервной трубки расширяется, и из него начинает развиваться головной мозг, а из оставшейся части – спинной мозг. На этой стадии головной мозг представлен тремя пузырями. Уже на 3-4-й неделе выделяются две области нервной трубки: дорсальная (крыловидная пластинка) и вентральная (базальная пластинка). Из крыловидной пластинки развиваются чувствительные и ассоциативные элементы нервной системы, из базальной – моторные. Структуры переднего мозга у человека целиком развиваются из крыловидной пластинки.

    В течение первых 2 месяцев беременности образуется основной (среднемозговой) изгиб головного мозга: передний мозг и промежуточный мозг загибаются вперед и вниз под прямым углом к продольной оси нервной трубки. Позже формируются еще два изгиба: шейный и мостовой. В этот же период первый и третий мозговые пузыри разделяются дополнительными бороздами на вторичные пузыри, при этом появляется 5 мозговых пузырей. Из первого пузыря образуются большие полушария головного мозга, из второго – промежуточный мозг, который в процессе развития дифференцируется на таламус и гипоталамус. Из оставшихся пузырей формируются мозговой ствол и мозжечок.

    В течение 5-10-й недели развития начинается рост и дифференцировка конечного мозга: образуются кора и подкорковые структуры. На этой стадии развития появляются мозговые оболочки, формируются ганглии периферической вегетативной нервной системы, вещество коры надпочечников. Спинной мозг приобретает окончательное строение.

    В следующие 10-20 недель беременности завершается формирование всех отделов головного мозга, идет процесс дифференцировки мозговых структур, который заканчивается только с наступлением половозрелости (рисунок 2).  

Рисунок 1 – Формирование мозга ребенка во время внутриутробного развития.

    а – 25 дней; б – 35 дней; в – 40 дней; г – 50 дней; д – 100 дней; е – 5 мес; ж – 6 мес; з – 7 мес; и – 8 мес; к – 9 мес; 1 – кора островка; 2 – фронтальная доля; 3 – теменная доля; 4 – затылочная доля; 5 – височная доля.

    Полушария становятся самой большой частью головного мозга. Выделяются основные доли (лобная, теменная, височная и затылочная), образуются извилины и борозды больших полушарий. В спинном мозге в шейном и поясничном отделах формируются утолщения, связанные с иннервацией соответствующих поясов конечностей. Окончательный вид приобретает мозжечок. В последние месяцы беременности начинается миелинизация (покрытие нервных волокон специальными чехлами) нервных волокон, которая заканчивается уже после рождения.

    Головной  и спинной мозг покрыты тремя  оболочками: твердой, паутинной и  мягкой. Головной мозг заключен в черепную коробку, а спинной мозг – в позвоночный канал. Соответствующие нервы (спинномозговые и черепные) покидают ЦНС через специальные отверстия в костях.

    Таким образом, с момента зачатия (слияние  яйцеклетки со сперматозоидом) начинается развитие ребенка. За это время, которое занимает почти два десятка лет, развитие человека проходит несколько этапов (таблица 1). 

    Таблица 1 – Стадии развития ребенка 

3. Сенсорные зоны головного мозга 

    С помощью электрофизиологических методов  установлено, что в коре можно  различить области трех типов  в соответствии с функциями, которые  выполняют находящиеся в них  клетки: 

• сенсорные зоны коры головного мозга;
• ассоциативные зоны коры головного мозга;
• двигательные зоны коры головного мозга.