Centrálny nervový systém (CNS) pozostáva z mozgu a miechy. Je spojený s rôznymi časťami tela periférnymi nervami? motor a citlivé. Pozri tiež NERVOUS SYSTEM.
Brain? symetrická štruktúra, podobne ako väčšina iných častí tela. Pri narodení je jeho hmotnosť asi 0,3 kg, zatiaľ čo u dospelého človeka je to? cca. 1,5 kg. Pri externom vyšetrení mozgu priťahujú pozornosť dve veľké hemisféry, ktoré skrývajú hlbšie útvary. Povrch pologuli je pokrytý drážkami a konvoly, ktoré zvyšujú povrch mozgovej kôry (vonkajšia vrstva mozgu). Za mozočkou je umiestnený, ktorého povrch je tenšie rezaný. Pod veľkými hemisférami je mozgový kmeň, ktorý prechádza do miechy. Nervy opúšťajú kmeň a miechu, pozdĺž ktorých prechádzajú informácie z vnútorných a vonkajších receptorov do mozgu a signály do svalov a žliaz prúdia opačným smerom. 12 párov kraniálnych nervov sa pohybuje od mozgu.
V mozgu sa rozlišuje šedá hmota, pozostávajúca hlavne z telies nervových buniek a tvorby kôry a bielej hmoty? nervové vlákna, ktoré tvoria dráhy (úseky), ktoré spájajú rôzne časti mozgu, a vytvárajú nervy, ktoré presahujú hranice centrálneho nervového systému a chodia do rôznych orgánov.
Sú mozog a miecha chránené kostnými mušľami? lebky a chrbtice. Medzi substanciou mozgu a kostnými stenami sú tri mušle: vonkajšie? dura mater, interné? mäkké a medzi nimi? tenká arachnoidná škrupina. Priestor medzi membránami je naplnený cerebrospinálnou mozgovou tekutinou, ktorá je zložená z krvnej plazmy, vytváraná v intracerebrálnych dutinách (mozgových komorách) a cirkuluje v mozgu a mieche, dodáva ju živinami a ďalšími faktormi nevyhnutnými pre životnú aktivitu.
Krvný prívod do mozgu je zabezpečený predovšetkým karotickými tepnami; v základni mozgu sú rozdelené na veľké vetvy, ktoré idú do rôznych častí. Aj keď hmotnosť mozgu je iba 2,5% telesnej hmotnosti, stále a denne a v noci dostáva 20% krvi, ktorá cirkuluje v tele a teda aj kyslík. Zásoby energie samotného mozgu sú mimoriadne malé, takže sú extrémne závislé od dodávky kyslíka. Existujú ochranné mechanizmy, ktoré môžu podporiť krvný obeh mozgu v prípade krvácania alebo zranenia. Funkciou cerebrálnej cirkulácie je aj prítomnosť tzv. hematoencefalickú bariéru. Skladá sa z niekoľkých membrán, ktoré obmedzujú priepustnosť cievnych stien a tok mnohých zlúčenín z krvi do substancie mozgu; teda táto bariéra vykonáva ochranné funkcie. Napríklad mnohé liečivé látky neprenikajú cez ne.
CNS bunky sa nazývajú neuróny; ich funkcia? spracovanie informácií. V ľudskom mozgu z 5 až 20 miliárd neurónov. Štruktúra mozgu zahŕňa aj gliové bunky, existuje asi 10 krát viac ako neuróny. Glia vyplní priestor medzi neurónmi, vytvára nosnú kostru nervového tkaniva a tiež vykonáva metabolické a iné funkcie.
Neurón, rovnako ako všetky ostatné bunky, je obklopený polopriepustnou (plazmovou) membránou. Dva typy procesov sa odchyľujú od bunkového tela? dendritov a axónov. Väčšina neurónov má veľa rozvetvujúcich sa dendritov, ale len jeden axon. Dendrity sú zvyčajne veľmi krátke, zatiaľ čo dĺžka axónu sa pohybuje od niekoľkých centimetrov do niekoľkých metrov. Telo neurónu obsahuje jadro a iné organely, rovnako ako v iných bunkách tela (pozri tiež CELL).
Nervové impulzy. Prenos informácií v mozgu, rovnako ako nervový systém ako celok, sa vykonáva pomocou nervových impulzov. Rozširujú sa v smere od bunkového tela k terminálnej časti axónu, ktorá sa môže rozvetvovať a vytvára súbor koncoviek v kontakte s inými neurónmi cez úzku štrbinu. synapsie; prenos impulzov cez synapsu je sprostredkovaný chemikáliami? neurotransmitery.
Nervový impulz zvyčajne pochádza z dendritov? procesy tenkého vetvenia neurónu, špecializujúca sa na získanie informácií od iných neurónov a ich prenos do tela neurónu. Na dendritoch av menšom počte existujú tisíce synapsií na bunkovom tele; je to cez axonové synapsy, prenášajúce informácie z tela neurónu, prechádza to dendritom iných neurónov.
Koniec axónu, ktorý tvorí presynaptickú časť synapsie, obsahuje malé vezikuly s neurotransmiterom. Keď impulz dosiahne presynaptickú membránu, neurotransmiter z vezikuly sa uvoľní do synaptickej štrbiny. Koniec axónu obsahuje len jeden typ neurotransmitera, často v kombinácii s jedným alebo viacerými typmi neuromodulátorov (pozri nižšie Mozková neurochémia).
Neurotransmiter uvoľnený z axonovej presynaptickej membrány sa viaže na receptory na dendritoch postsynaptického neurónu. Mozog používa celý rad neurotransmiterov, z ktorých každý je spojený s jeho konkrétnym receptorom.
Receptory na dendritoch sú spojené s kanálmi v polopriepustnej postsynaptickej membráne, ktoré riadia pohyb iónov membránou. V kľude má neurón elektrický potenciál 70 milivoltov (potenciál pokoja), zatiaľ čo vnútorná strana membrány je negatívne nabitá vzhľadom na vonkajšiu stranu. Aj keď existujú rôzne mediátory, všetky majú stimulujúci alebo inhibičný účinok na postsynaptický neurón. Stimulačný účinok sa dosahuje zvýšením prietoku určitých iónov, najmä sodíka a draslíka, cez membránu. V dôsledku toho sa negatívny náboj vnútorného povrchu znižuje? dochádza k depolarizácii. Brzdný účinok sa prejavuje hlavne zmenami toku draslíka a chloridov, v dôsledku čoho sa negatívny náboj vnútorného povrchu stáva väčším ako v kľude a dochádza k hyperpolarizácii.
Funkciou neurónu je integrovať všetky vplyvy vnímané cez synapsí na jeho telo a dendrity. Vzhľadom na to, že tieto vplyvy môžu byť excitatívne alebo inhibične a nezhodia sa v čase, musí neurón vypočítať celkový účinok synaptickej aktivity ako funkciu času. Ak excitačný účinok prevažuje nad inhibičnou a membránovou depolarizáciou, presahuje prahovú hodnotu, aktivuje určitá časť membrány neurónu? v oblasti základne jeho axónu (axon tubercle). V dôsledku otvorenia kanálov pre ióny sodíka a draslíka vzniká akčný potenciál (nervový impulz).
Tento potenciál sa ďalej rozširuje pozdĺž axónu na jeho koniec rýchlosťou od 0,1 m / s do 100 m / s (čím silnejší je axon, tým vyššia je rýchlosť vedenia). Keď akčný potenciál dosiahne koniec axónu, aktivuje sa iný typ iónového kanála v závislosti od rozdielu potenciálu? vápnikové kanály. Podľa nich vstupuje vápnik do axónu, čo vedie k mobilizácii vezikúl s neurotransmiterom, ktorý sa blíži k presynaptickej membráne, splynie s ním a uvoľňuje neurotransmiter do synapsie.
Myelínové a gliové bunky. Mnoho axónov je pokrytých myelínovým puzdrom, ktoré je tvorené opakovane krútenou membránou gliových buniek. Myelín pozostáva prevažne z lipidov, ktoré majú charakteristický vzhľad bielej hmoty mozgu a miechy. Vďaka myelínovému puzdru sa zvyšuje rýchlosť akčného potenciálu pozdĺž axónu, pretože ióny sa môžu pohybovať cez axónovú membránu len v miestach, ktoré nie sú pokryté myelínom. takzvaný zachytenie Ranvier. Medzi záchvatmi sa impulzy vedú pozdĺž myelínového puzdra ako cez elektrický kábel. Keďže otvorenie kanála a prechod iónov cez ňu trvá určitý čas, eliminácia konštantného otvárania kanálikov a obmedzenie ich rozsahu na oblasti s malou membránou, ktoré nie sú pokryté myelínom, urýchľuje vedenie impulzov pozdĺž axónu asi 10-krát.
Len časť gliových buniek sa podieľa na tvorbe myelínového puzdra nervov (Schwannových buniek) alebo nervových tkanív (oligodendrocyty). Oveľa početnejšie gliové bunky (astrocyty, mikrogliocyty) vykonávajú ďalšie funkcie: tvoria podpornú kostru nervového tkaniva, zabezpečujú svoje metabolické potreby a zotavujú sa z poranení a infekcií.
Zvážte jednoduchý príklad. Čo sa stane, keď vezmeme ceruzku na stôl? Svetlo odrazené od ceruzky sa zaostrí v oku šošovkou a smeruje do sietnice, kde sa objaví obraz ceruzky; je vnímaná zodpovedajúcimi bunkami, z ktorých signál smeruje k hlavným senzoricky prenášajúcim jadrom mozgu umiestneným v talamu (vizuálny tuberkul), hlavne v tej časti, ktorá sa nazýva laterálne génikulárne telo. Sú aktivované mnohé neuróny, ktoré reagujú na rozloženie svetla a tmy. Axóny neurónov bočného zalomeného tela sa dostávajú do primárnej vizuálnej kôry, ktorá sa nachádza v okcipitálnom laloku veľkých hemisfér. Impulzy, ktoré pochádzajú z talamu do tejto časti kôry, sú transformované do zložitých sekvencií výtokov kortikálnych neurónov, z ktorých niektoré reagujú na hranicu medzi ceruzkou a stôl, iné? na rohoch v obrázku ceruzky atď. Z primárnej vizuálnej kôry vstupujú informácie o axónoch do asociačnej vizuálnej kôry, kde sa rozpoznáva vzor, v tomto prípade ceruzka. Rozpoznanie v tejto časti kôry je založené na predtým nahromadenej znalosti vonkajších obrysov objektov.
Plánovanie pohybu (t.j. zachytenie ceruzky) sa pravdepodobne vyskytuje v kôre predných lalokov mozgových hemisfér. V rovnakej oblasti kôry sa nachádzajú motorické neuróny, ktoré poskytujú príkazy svalom ruky a prstom. Prístup ruky k ceruzke je riadený vizuálnym systémom a interreceptormi, ktoré vnímajú polohu svalov a kĺbov, z ktorých informácie vstupujú do centrálneho nervového systému. Keď vezmeme ceruzku v ruke, receptory na prstoch, ktoré vnímajú tlak, nám hovoria, či prsty držia ceruzku dobre a aké úsilie by malo byť, aby sme ju držali. Ak chceme napísať svoje meno v ceruzke, musíme aktivovať ďalšie informácie uložené v mozgu, ktoré poskytujú tento zložitejší pohyb a vizuálna kontrola pomôže zvýšiť jeho presnosť.
Vo vyššie uvedenom príklade možno vidieť, že vykonávanie pomerne jednoduchých úkonov zahŕňa rozsiahle oblasti mozgu prechádzajúce z kôry do subkortikálnych oblastí. Pri komplexnejšom správaní spojenom s rečou alebo myslením sa aktivujú iné neurálne obvody, ktoré pokrývajú ešte rozsiahlejšie oblasti mozgu.
Mozog môže byť rozdelený do troch hlavných častí: predného mozgu, mozgového kmeňa a malého mozgu. V prednom mozgu sa vylučujú cerebrálne hemisféry, talamus, hypotalamus a hypofýza (jedna z najdôležitejších neuroendokrinných žliaz). Kmeňový kmeň pozostáva z medulla oblongata, pons (pons) a stredného mozgu.
Veľká hemisféra? najväčšia časť mozgu u dospelých je asi 70% svojej hmotnosti. Normálne sú hemisféry symetrické. Sú prepojené masívnym zväzkom axónov (corpus callosum), ktoré poskytujú výmenu informácií.
Každá hemisféra pozostáva zo štyroch lalokov: čelnej, parietálnej, temporálnej a okcipitálnej. Kôra predných lalokov obsahuje centrá, ktoré regulujú pohybovú aktivitu, ako aj pravdepodobne strediská plánovania a prognózy. V kôre parietálnych lalokov, ktoré sa nachádzajú za čelnými, sú zóny telesných pocitov vrátane pocitu dotyku a kĺbu a svalového pocitu. Bočne k parietálnemu laloku prilieha k temporálnemu, v ktorom sa nachádza primárna sluchová kôra, rovnako ako centrá reči a iné vyššie funkcie. Chrbát mozgu zaberá okcipitálny lalok umiestnený nad mozočkou; jeho kôra obsahuje zóny vizuálnych pocitov.
Oblasti kôry, ktoré nie sú priamo spojené s reguláciou pohybov alebo analýzou senzorických informácií, sa označujú ako asociatívne kôry. V týchto špecializovaných zónach sa vytvárajú asociačné spojenia medzi rôznymi oblasťami a časťami mozgu a informácie, ktoré z nich pochádzajú, sú integrované. Asociačná kôra poskytuje také komplexné funkcie ako učenie, pamäť, reč a myslenie.
Subkortikálne štruktúry. Pod kôrou je niekoľko dôležitých štruktúr mozgu alebo jadier, ktoré sú zhluky neurónov. Medzi ne patria talamus, bazálne ganglia a hypotalamus. Thalamus? toto je hlavné jadro prenosu signálov; dostáva informácie z zmyslov a následne ich posiela do príslušných častí senzorickej kôry. Existujú aj nešpecifické oblasti, ktoré sú spojené s takmer celým kôrou a pravdepodobne poskytujú procesy jeho aktivácie a udržiavanie bdelosti a pozornosti. Bazálna ganglia? Jedná sa o súbor jadier (tzv. Shell, bledá guľa a kaudátové jadro), ktoré sa podieľajú na regulácii koordinovaných pohybov (štart a zastavenie).
Hypotalamus? malá oblasť v základni mozgu, pod talamom. Bohatý v krvi, hypotalamus? dôležité centrum, ktoré kontroluje homeostatické funkcie tela. Produkuje látky, ktoré regulujú syntézu a uvoľňovanie hormónov hypofýzy (pozri tiež HYPofýza). V hypotalame je mnoho jadier, ktoré vykonávajú špecifické funkcie, ako je regulácia metabolizmu vody, distribúcia uloženého tuku, telesná teplota, sexuálne správanie, spánok a bdenie.
Miechový kmeň sa nachádza v spodnej časti lebky. Spája miechu s predným mozgom a skladá sa z medulla oblongata, pons, strednej a diencephalon.
Prostredníctvom stredného a medziľahlého mozgu, ako aj celého kmeňa prejdite motorové cesty vedúce k miechy, ako aj niektoré citlivé cesty od miechy k nadmerným častiam mozgu. Pod stredným mozgom je most spojený nervovými vláknami s mozočkou. Najnižšia časť kmeňa? dreň ?? priamo prechádza do chrbtice. V medulla oblongata sa nachádzajú centrá, ktoré regulujú činnosť srdca a dýchanie v závislosti od vonkajších okolností a tiež kontrolujú krvný tlak, žalúdočnú a intestinálnu pohyblivosť.
Na úrovni kmeňa sa pretínajú cesty, ktoré spájajú každú mozgovú hemisféru s mozočkou. Preto každá hemisféra ovláda opačnú stranu tela a je pripojená k opačnej hemisfére mozočku.
Cerebel je umiestnený pod okcipitálnymi lalokmi veľkých hemisfér. Prostredníctvom ciest mosta je pripojený k nadmerným častiam mozgu. Cerebellum reguluje jemné automatické pohyby, koordinuje činnosť rôznych svalových skupín pri vykonávaní stereotypných behaviorálnych činností; tiež neustále riadi polohu hlavy, trupu a končatín, t.j. zapojených do udržiavania rovnováhy. Podľa najnovších údajov hrá cerebell veľmi dôležitú úlohu pri formovaní motorických zručností a pomáha zapamätať si postupnosť pohybov.
Iné systémy. Limbický systém? širokú sieť prepojených oblastí mozgu, ktoré regulujú emocionálne stavy, ako aj vzdelávanie a pamäť. Medzi jadrá, ktoré tvoria limbický systém, patria amygdala a hipokampus (zahrnuté v časovom laloku), ako aj hypotalamus a takzvané jadro. priehľadná septa (umiestnená v subkortikálnych oblastiach mozgu).
Retikulárna formácia? sieť neurónov pretiahnutá cez celý trup až po talamus a ďalej spojená s rozsiahlymi oblasťami kôry. Podieľa sa na regulácii spánku a bdelosti, udržiava aktívny stav mozgovej kôry a prispieva k zameraniu pozornosti na určité objekty.
Pomocou elektród umiestnených na povrchu hlavy alebo zavedených do substancie mozgu je možné fixovať elektrickú aktivitu mozgu v dôsledku vypúšťania jeho buniek. Zaznamenávanie elektrickej aktivity mozgu elektródami na povrchu hlavy sa nazýva elektroencefalogram (EEG). Neumožňuje zaznamenávanie vypúšťania jednotlivých neurónov. Iba v dôsledku synchronizovanej aktivity tisícov alebo miliónov neurónov sa na zaznamenanej krivke objavujú značné kmity (vlny).
Pri neustálej registrácii na EEG sa odhaľujú cyklické zmeny, ktoré odrážajú celkovú úroveň aktivity jednotlivca. V stave aktívneho bdelosti zachytáva EEG nízke amplitúdy ne-rytmických beta-vln. V stave pokojnej bdelosti s uzavretými očami prevažujú alfa vlny s frekvenciou 7-12 cyklov za sekundu. Výskyt spánku je indikovaný výskytom pomalých vĺn s vysokou amplitúdou (delta vlny). Počas obdobia snívania sa na EEG znova objavia beta vlny a na základe EEG sa môže vytvoriť falošný dojem, že osoba je prebudená (teda termín "paradoxný spánok"). Sny sú často sprevádzané rýchlymi pohybmi očí (s uzavretými viečkami). Preto sa snívanie nazýva aj spánok s rýchlymi pohybmi očí (pozri tiež SLEEP). EEG umožňuje diagnostikovať niektoré ochorenia mozgu, najmä epilepsiu (pozri EPILEPSY).
Ak zaregistrujete elektrickú aktivitu mozgu počas pôsobenia určitého stimulu (vizuálny, sluchový alebo hmatový), môžete identifikovať tzv. evokované potenciály? synchrónne vypúšťania určitej skupiny neurónov vznikajúce v reakcii na špecifický vonkajší stimul. Štúdia evokovaných potenciálov umožnila objasniť lokalizáciu funkcií mozgu, najmä spojiť funkciu reči s určitými oblasťami temporálnych a čelných lalokov. Táto štúdia pomáha aj pri hodnotení stavu senzorických systémov u pacientov s poruchou citlivosti.
Najdôležitejšími neurotransmitermi mozgu sú acetylcholín, norepinefrín, serotonín, dopamín, glutamát, kyselina gama-aminomaslová (GABA), endorfíny a enkefalíny. Okrem týchto známych látok je veľké množstvo ďalších, ktoré ešte neboli skúmané, pravdepodobne fungujúce v mozgu. Niektoré neurotransmitery pôsobia len v určitých oblastiach mozgu. Takže endorfíny a enkefalíny sa nachádzajú len v dráhach, ktoré vedú bolestivé impulzy. Iné mediátory, ako je glutamát alebo GABA, sú rozšírenejšie.
Účinok neurotransmiterov. Ako už bolo uvedené, neurotransmitery pôsobiace na postsynaptickú membránu menia svoju vodivosť na ióny. Často sa to deje prostredníctvom aktivácie v postsynaptickom neuróne druhého "mediátorového" systému, napríklad cyklického adenozínmonofosfátu (cAMP). Účinok neurotransmiterov môže byť modifikovaný pod vplyvom inej triedy neurochemických látok? peptidové neuromodulátory. Uvoľnené presynaptickou membránou súčasne s mediátorom, majú schopnosť zosilňovať alebo inak meniť účinok mediátorov na postsynaptickú membránu.
Nedávno objavený endorfín-enkefalínový systém je dôležitý. Enkefalíny a endorfíny? malé peptidy, ktoré inhibujú vedenie bolestivých impulzov väzbou na receptory v centrálnom nervovom systéme, vrátane vo vyšších zónach kôry. Táto rodina neurotransmiterov potláča subjektívnu vnímanie bolesti.
Psychoaktívne lieky? látky, ktoré sa môžu špecificky viazať na určité receptory v mozgu a spôsobiť zmeny v správaní. Identifikovali niekoľko mechanizmov ich konania. Niektoré ovplyvňujú syntézu neurotransmiterov, iné? na ich zhromažďovanie a uvoľňovanie zo synaptických vezikúl (napríklad amfetamín spôsobuje rýchle uvoľnenie norepinefrínu). Tretím mechanizmom je viazať sa na receptory a napodobňovať pôsobenie prirodzeného neurotransmiteru, napríklad účinok LSD (dietylamid kyseliny lysergovej) sa vysvetľuje jeho schopnosťou viazať sa na serotonínové receptory. Štvrtý typ akčných drog? blokáda receptora, t.j. antagonizmus s neurotransmitermi. Takéto široko používané antipsychotiká ako fenotiazíny (napríklad chlórpromazín alebo aminazín) blokujú dopamínové receptory a tým znižujú účinok dopamínu na postsynaptické neuróny. Nakoniec, posledný zo spoločných mechanizmov konania? inhibícia inaktivácie neurotransmiterov (mnohé pesticídy bránia inaktivácii acetylcholínu).
Dlho je známe, že morfín (purifikovaný makový výrobok ópia) má nielen výrazný analgetický (analgetický) účinok, ale aj schopnosť spôsobiť eufóriu. Preto sa používa ako liek. Účinok morfínu je spojený s jeho schopnosťou viazať sa na receptory ľudského endorfín-enkefalínového systému (pozri tiež DRUG). Je to len jeden z mnohých príkladov skutočnosti, že chemická látka iného biologického pôvodu (v tomto prípade rastlinného pôvodu) je schopná ovplyvňovať fungovanie mozgu zvierat a ľudí a interagovať so špecifickými neurotransmiterovými systémami. Ďalším známym príkladom? curare, získané z tropickej rastliny a schopné blokovať acetylcholínové receptory. Indiáni z Južnej Ameriky namazali kuriérové šípky, používajúc svoj paralyzujúci účinok spojený s blokádou neuromuskulárneho prenosu.
Výskum mozgu je ťažký z dvoch hlavných dôvodov. Po prvé, mozog, bezpečne chránený lebkou, nemôže byť pristupovaný priamo. Po druhé, neuróny mozgu sa neregenerujú, takže akýkoľvek zásah môže viesť k nezvratnému poškodeniu.
Napriek týmto ťažkostiam je od pradávna známy výskum mozgu a niektoré formy jeho liečby (predovšetkým neurochirurgická intervencia). Archeologické nálezy ukazujú, že už v staroveku človek praskol lebku, aby získal prístup k mozgu. Obzvlášť intenzívny výskum mozgu bol vykonaný počas obdobia vojny, keď bolo možné pozorovať rôzne poranenia hlavy.
Poškodenie mozgu v dôsledku zranenia v prednej časti alebo zranenia v čase mieru? druh experimentu, pri ktorom sú niektoré časti mozgu zničené. Keďže toto je jediná možná forma "experimentu" na ľudský mozog, ďalšou dôležitou metódou výskumu boli pokusy na laboratórnych zvieratách. Pri pozorovaní behaviorálnych alebo fyziologických dôsledkov poškodenia konkrétnej štruktúry mozgu možno posúdiť jej funkciu.
Elektrická aktivita mozgu u pokusných zvierat sa zaznamenáva pomocou elektród umiestnených na povrchu hlavy alebo mozgu alebo zavedených do substancie mozgu. Je teda možné určiť aktivitu malých skupín neurónov alebo jednotlivých neurónov, ako aj identifikovať zmeny v iónových tokoch cez membránu. Pomocou stereotaktického zariadenia, ktoré umožňuje vstup elektródy do určitého miesta v mozgu, sa skúmajú jej neprístupné hĺbkové úseky.
Ďalším prístupom je odstránenie malých oblastí živého mozgového tkaniva, po ktorom sa jeho existencia zachováva ako plátok umiestnený v živnom médiu alebo bunky sú oddelené a študované v bunkových kultúrach. V prvom prípade môžete preskúmať interakciu neurónov, v druhej? životne dôležitú aktivitu jednotlivých buniek.
Pri štúdiu elektrickej aktivity jednotlivých neurónov alebo ich skupín v rôznych oblastiach mozgu sa počiatočná aktivita zvyčajne najprv zaznamená, potom sa určuje účinok konkrétneho účinku na funkciu buniek. Podľa iného spôsobu sa prostredníctvom implantovanej elektródy aplikuje elektrický impulz, aby sa umelo aktivovali najbližšie neuróny. Takže môžete skúmať účinky určitých oblastí mozgu na ostatných oblastiach. Tento spôsob elektrickej stimulácie bol užitočný pri štúdiu systémov aktivácie stoniek prechádzajúcich cez stredný mozog; je tiež uchvátená, keď sa pokúšame pochopiť, ako sa procesy učenia a pamäti uskutočňujú na synaptickej úrovni.
Pred sto rokmi sa ukázalo, že funkcie ľavého a pravého hemisféry sú odlišné. Francúzsky chirurg P. Brock, pozorujúci pacientov s cerebrovaskulárnou príhodou (mŕtvica), zistil, že iba chorí s poškodením ľavej hemisféry trpia poruchou reči. Ďalšie štúdie špecializácie hemisféry pokračovali s využitím iných metód, napríklad záznamu EEG a evokovaných potenciálov.
V posledných rokoch boli použité komplexné technológie na získanie obrázkov (vizualizácií) mozgu. Počítačová tomografia (CT) tak urobila revolučnú klinickú neurológiu, ktorá umožnila získať podrobný (vrstvený) obraz mozgových štruktúr in vivo. Ďalšia metóda vizualizácie? pozitrónová emisná tomografia (PET)? dáva obraz o metabolickej aktivite mozgu. V tomto prípade sa krátkodobý rádioizotop zavedie do osoby, ktorá sa hromadí v rôznych častiach mozgu, a tým viac, tým vyššia je ich metabolická aktivita. Pomocou PET bolo tiež preukázané, že rečové funkcie väčšiny skúmaných sú spojené s ľavou pologuľou. Keďže mozog pracuje s obrovským počtom paralelných štruktúr, PET poskytuje také informácie o mozgových funkciách, ktoré nemožno dosiahnuť pomocou jednotlivých elektród.
Výskum mozgu spravidla prebieha spravidla s použitím kombinácie metód. Napríklad americký neurobiológ R. Sperri so zamestnancami použil ako liečebný postup na zníženie corpus callosum (zväzok axónov spojujúcich obe hemisféry) u niektorých pacientov s epilepsiou. Následne sa u týchto pacientov s "rozdeleným" mozgom skúmala hemisferická špecializácia. Zistilo sa, že pri rečových a iných logických a analytických funkciách je zodpovedná dominujúca dominantná (zvyčajne ľavá) hemisféra, zatiaľ čo nemonitorujúca hemisféra analyzuje priestorovo-časové parametre vonkajšieho prostredia. Takže sa aktivuje, keď počúvame hudbu. Mozaikový obraz mozgovej aktivity naznačuje, že existuje mnoho špecializovaných oblastí v kortexovej a subkortikálnej štruktúre; súčasná aktivita týchto oblastí potvrdzuje koncept mozgu ako výpočtového zariadenia s paralelným spracovaním údajov.
S nástupom nových výskumných metód sa pravdepodobne zmení predstavy o mozgových funkciách. Použitie zariadení, ktoré nám umožňujú získať "mapu" metabolickej aktivity rôznych častí mozgu, ako aj použitie molekulárno-genetických prístupov, by malo prehĺbiť naše vedomosti o procesoch v mozgu. Pozri tiež neuropsychológiu.
V rôznych typoch stavovcov je mozog pozoruhodne podobný. Pri porovnávaní na úrovni neurónov nájdeme odlišnú podobnosť takých charakteristík ako použité neurotransmitery, kolísanie koncentrácií iónov, bunkové typy a fyziologické funkcie. Základné rozdiely sa odhaľujú iba v porovnaní s bezstavovcami. Neuróny bezobratlých sú oveľa väčšie; často sú navzájom prepojené nie chemickými, ale elektrickými synapsami, ktoré sa zriedkavo nachádzajú v ľudskom mozgu. V nervovom systéme bezstavovcov sú detekované niektoré neurotransmitery, ktoré nie sú charakteristické pre stavovce.
Medzi stavovcami sa rozdiely v štruktúre mozgu týkajú najmä pomeru jednotlivých štruktúr. Pri posudzovaní podobností a rozdielov v mozgu rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov, cicavcov (vrátane ľudí) je možné odvodiť niekoľko všeobecných vzorov. Po prvé, všetky tieto zvieratá majú rovnakú štruktúru a funkcie neurónov. Po druhé, štruktúra a funkcie miechy a mozgového kmeňa sú veľmi podobné. Po tretie, vývoj cicavcov sprevádza výrazné zvýšenie kortikálnych štruktúr, ktoré dosahujú maximálny rozvoj primátov. V obojživelníkov tvorí kôra iba malú časť mozgu, zatiaľ čo u ľudí? to je dominantná štruktúra. Predpokladá sa však, že princípy fungovania mozgu všetkých stavovcov sú takmer rovnaké. Rozdiely sú determinované počtom interneuronových spojení a interakcií, ktoré sú vyššie, čím je mozog zložitejší. Pozri tiež ANATOMY COMPARATIVE.
Mozog: funkcie, štruktúra
Mozog je samozrejme hlavnou súčasťou ľudského centrálneho nervového systému.
Vedci sa domnievajú, že sa používa iba o 8%.
Preto sú jeho skryté možnosti nekonečné a nie sú študované. Neexistuje ani vzťah medzi talentmi a ľudskými schopnosťami. Štruktúra a funkcia mozgu znamená kontrolu nad celou životnou aktivitou organizmu.
Umiestnenie mozgu pod ochranou silných kostí lebky zabezpečuje normálne fungovanie tela.
štruktúra
Ľudský mozog je spoľahlivo chránený silnými kosťami lebky a zaberá takmer celý priestor lebky. Anatomisti podmienene rozlišujú nasledujúce oblasti mozgu: dve hemisféry, kmeň a malý mozog.
Ďalšia časť je tiež prijatá. Časti mozgu sú časové, čelné laloky a korunka a zadná časť hlavy.
Jeho štruktúra pozostáva z viac ako sto miliárd neurónov. Jeho hmotnosť je zvyčajne veľmi odlišná, ale dosahuje 1800 gramov, pre ženy je priemer mierne nižší.
Mozog pozostáva zo šedej hmoty. Kôra pozostáva z tej istej šedej hmoty, ktorú tvorí takmer celá masa nervových buniek patriacich k tomuto orgánu.
Pod ním je skrytá biela látka, pozostávajúca z procesov neurónov, ktoré sú vodiči, nervové impulzy sú prenášané z tela na subkortex pre analýzu, rovnako ako príkazy z kôry k časti tela.
Oblasti zodpovednosti mozgu za chod sú umiestnené v kôre, ale sú aj v bielej hmote. Hlboké centrá sa nazývajú jadrové.
Predstavuje štruktúru mozgu v hĺbkach svojej dutej oblasti pozostávajúce zo štyroch komôr, oddelených kanálmi, v ktorých cirkuluje kvapalina, ktorá vykonáva ochrannú funkciu. Na vonkajšej strane má ochranu od troch škrupín.
funkcie
Ľudský mozog je vládcom celého života tela od najmenších pohybov po vysokú funkciu myslenia.
Divízie mozgu a ich funkcie zahŕňajú spracovanie signálov z receptorových mechanizmov. Mnohí vedci sa domnievajú, že jeho funkcie zahŕňajú aj zodpovednosť za emócie, pocity a pamäť.
Podrobnosti by mali zvážiť základné funkcie mozgu, ako aj osobitnú zodpovednosť jej úsekov.
pohyb
Celá motorická aktivita tela sa týka riadenia centrálneho gyru, ktorý prechádza prednou stranou parietálneho laloku. Koordinácia pohybov a schopnosť zachovať rovnováhu sú zodpovednosťou centier umiestnených v okcipitálnom regióne.
Vedľa occiputu sú takéto centrá umiestnené priamo v cerebellum a tento orgán je tiež zodpovedný za pamäť svalov. Preto poruchy v cerebellum vedú k narušeniu fungovania muskuloskeletálneho systému.
citlivosť
Všetky senzorické funkcie sú riadené centrálnym gyrusom prechádzajúcim zadnou časťou parietálneho laloku. Tu je tiež centrum pre kontrolu polohy tela, jeho členov.
Zmyselné orgány
Centrá v temporálnych lalokoch sú zodpovedné za sluchové pocity. Vizuálne vnímanie osoby je zabezpečované strediskami umiestnenými v zadnej časti hlavy. Ich práca je jasne uvedená v tabuľke očného vyšetrenia.
Prepletené konvoly na križovatke temporálnych a čelných lalokov ukrývajú centrá zodpovedné za čuchové, chuťové a hmatové pocity.
Funkcia reči
Táto funkčnosť môže byť rozdelená na schopnosť produkovať reč a schopnosť porozumieť reči.
Prvá funkcia sa nazýva motor a druhá je senzorická. Miesta, ktoré sú pre nich zodpovedné, sú početné a nachádzajú sa v záhyboch pravého a ľavého hemisféry.
Reflexná funkcia
Takzvané oddelené oddelenie zahŕňa oblasti zodpovedné za životne dôležité procesy, ktoré nie sú ovládané vedomím.
Tieto zahŕňajú kontrakcie srdcového svalu, dýchanie, zúženie a dilatáciu krvných ciev, ochranné odrazy, ako je roztrhnutie, kýchanie a zvracanie, ako aj sledovanie stavu hladkých svalov vnútorných orgánov.
Shell funkcie
Mozog má tri mušle.
Štruktúra mozgu je taká, že okrem ochrany každá z membrán vykonáva určité funkcie.
Mäkká škrupina je navrhnutá tak, aby zabezpečovala normálny prívod krvi, konštantný tok kyslíka pre neprerušené fungovanie. Tiež najmenšie krvné cievy súvisiace s mäkkým puzdrom produkujú miechovú tekutinu v komorách.
Arachnoidná membrána je oblasť, v ktorej cirkuluje tekutina, vykonáva prácu, ktorú lymfa pôsobí vo zvyšku tela. To znamená, že poskytuje ochranu proti patologickým činidlám pred prenikaním do centrálneho nervového systému.
Pevná škrupina je priľahlá k kostiam lebky, spolu s nimi zabezpečuje stabilitu sivého a bieleho medulla, chráni ju pred nárazmi, posúva sa pri mechanických nárazoch na hlavu. Tiež pevný plášť oddeľuje jeho časti.
útvary
Čo tvorí mozog?
Štruktúra a hlavné funkcie mozgu sú vykonávané rôznymi časťami. Z hľadiska anatómie orgánu piatich častí, ktoré vznikli v procese ontogenézy.
Rôzne časti kontroly mozgu sú zodpovedné za fungovanie jednotlivých systémov a orgánov osoby. Mozog je hlavným orgánom ľudského tela, jeho špecifické oddelenia sú zodpovedné za fungovanie ľudského tela ako celku.
podlhovastý
Táto časť mozgu je prirodzenou súčasťou chrbtice. Bola vytvorená predovšetkým v procese ontogenézy a práve tu sú umiestnené centrá, ktoré sú zodpovedné za nepodmienené reflexné funkcie, ako aj s dýchaním, krvným obehom, metabolizmom a inými procesmi, ktoré nie sú kontrolované vedomím.
Zadný mozog
Prečo je zodpovedný zadný mozog?
V tejto oblasti je malý mozog, čo je redukovaný model orgánu. Je to zadné mozog, ktorý je zodpovedný za koordináciu pohybov, schopnosť udržiavať rovnováhu.
A je to pozdní mozog, kde sa prenášajú nervové impulzy cez neuróny cerebellum, prichádzajúce z končatín a iných častí tela, a naopak, to znamená, že celá fyzická aktivita osoby je kontrolovaná.
priemerný
Táto časť mozgu nie je úplne pochopená. Stredný mozog, jeho štruktúra a funkcie nie sú úplne pochopené. Je známe, že centrá zodpovedné za periférne videnie, reakcie na ostrý zvuk sa nachádzajú tu. Je tiež známe, že tu sú časti mozgu, ktoré sú zodpovedné za normálne fungovanie orgánov vnímania.
stredná
Tu je časť nazvaná talamus. Prostredníctvom nej prechádza všetky nervové impulzy posielané rôznymi časťami tela do stredísk umiestnených v hemisfére. Úlohou talamu je regulovať adaptáciu tela, poskytovať odpoveď na vonkajšie podnety, podporuje normálne zmyslové vnímanie.
V strednej časti je hypotalamus. Táto časť mozgu stabilizuje periférny nervový systém a tiež kontroluje fungovanie všetkých vnútorných orgánov. Tu je on-off organizmus.
Je to hypotalamus, ktorý reguluje telesnú teplotu, tón krvných ciev, kontrakciu hladkých svalov vnútorných orgánov (peristaltiká) a tiež vytvára pocit hladu a sýtosti. Hypotalamus kontroluje hypofýzu. To znamená, že je zodpovedný za fungovanie endokrinného systému, riadi syntézu hormónov.
Konečný
Posledný mozog je jednou z najmladších častí mozgu. Korpus callosum poskytuje komunikáciu medzi pravou a ľavou hemisférou. V procese ontogenézy vznikol posledný zo všetkých podstatných častí, tvorí hlavnú časť orgánu.
Oblasti konečného mozgu vykonávajú všetku vyššiu nervovú aktivitu. Tu je ohromujúci počet záhybov, úzko súvisí s subkortexom, prostredníctvom ktorého je celý život organizmu riadený.
Mozog, jeho štruktúra a funkcie sú pre vedcov z veľkej časti nepochopiteľné.
Mnohí vedci to študujú, ale stále sú ďaleko od riešenia všetkých tajomstiev. Zvláštnosť tohto tela spočíva v tom, že jeho pravá hemisféra ovláda prácu ľavej strany tela a je tiež zodpovedná za všeobecné procesy v tele a ľavá pologuňa koordinuje pravú stranu tela a je zodpovedná za talent, schopnosti, myslenie, emócie a pamäť.
Niektoré centrá nemajú dvojité postavenie v opačnej hemisfére, nachádzajú sa v ľavých rukách v pravom úseku av pravej ruke vľavo.
Na záver môžeme povedať, že všetky procesy, od jemných motorických zručností až po vytrvalosť a svalovú silu, ako aj emocionálnu sféru, pamäť, talenty, myslenie, inteligenciu, sú riadené jedným malým telom, ale so stále nepochopiteľnou a tajomnou štruktúrou.
Doslova je celý život človeka riadený hlavou a jej obsahom, preto je dôležité chrániť pred hypotermiou a mechanickým poškodením.
Nasledujúce bunky prevažujú v ľudskom mozgu
Takže sluchová zóna kortexu sa nachádza v časových lalokoch a vníma impulzy z sluchových receptorov.
Vizuálna zóna leží v okcipitálnych lalokoch. Vníma vizuálne signály a vytvára vizuálne obrazy.
Čuchová zóna je umiestnená na vnútornom povrchu časových lalokov.
Citlivá zóna (bolesť, teplota, citlivosť na dotyk) je umiestnená v parietálnych lalokoch; jej strata vedie k strate pocitu.
Motorové centrum reči leží v čelnom laloku ľavej pologule. Najviac čelná časť čelných lalokov kôry má centrá, ktoré sa podieľajú na formovaní osobných vlastností, tvorivých procesov a pohybov človeka. Podmienečne reflexné spojenia sú uzavreté v kôre, a preto sú orgánom na získavanie a zhromažďovanie životných skúseností a prispôsobenie organizmu neustále sa meniacim podmienkam prostredia.
Tak je mozgová kôra predného mozgu najvyššou časťou centrálneho nervového systému, ktorá reguluje a koordinuje prácu všetkých orgánov. Je to aj materiálny základ duševnej činnosti človeka.