ĽUDSKÝ BRAIN, orgán, ktorý koordinuje a reguluje všetky vitálne funkcie tela a ovláda správanie. Všetky naše myšlienky, pocity, pocity, túžby a pohyby sú spojené s prácou mozgu a ak nefunguje, človek ide do vegetatívneho stavu: stratila sa schopnosť akýchkoľvek akcií, pocitov alebo reakcií na vonkajšie vplyvy. Tento článok sa zameriava na ľudský mozog, komplexnejší a vysoko organizovaný ako mozog zvierat. Existujú však významné podobnosti v štruktúre ľudského mozgu a iných cicavcov, ako v skutočnosti väčšina druhov stavovcov.
Centrálny nervový systém (CNS) pozostáva z mozgu a miechy. Je spojená s rôznymi časťami tela periférnymi nervami - motorickými a senzorickými. Pozri tiež NERVOUS SYSTEM.
Mozog je symetrická štruktúra, podobne ako väčšina iných častí tela. Pri narodení má hmotnosť približne 0,3 kg, zatiaľ čo u dospelého človeka je 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 - nervových vlákien, ktoré tvoria vodivé cesty (úseky) spájajúce rôzne časti mozgu a tiež vytvárajú nervy, ktoré presahujú centrálny nervový systém a idú do rôznych orgánov.
Mozog a miecha sú chránené kostnými prípadmi - lebkou a chrbticou. Medzi substanciou mozgu a kostnatými stenami sú tri mušle: vonkajšie - dura mater, vnútorné - mäkké a medzi nimi tenké arachnoidy. 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.
Mozgové bunky
CNS bunky sa nazývajú neuróny; ich funkciou je 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. Z bunkového tela sa odchyľujú dva typy procesov - dendrity a axóny. 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 až po koncovú časť axónu, ktorá sa môže rozvetviť a vytvára súbor koncoviek v kontakte s inými neurónmi cez úzku štrbinu, synapsiu; prenos impulzov prostredníctvom synapsie je sprostredkovaný chemickými látkami - neurotransmitermi.
Nervový impulz zvyčajne pochádza z dendritov - tenkých vetvových procesov neurónu, ktoré sa špecializujú na získanie informácií z 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 inhibičným a depolarizácia membrány presahuje prahovú hodnotu, aktivuje sa určitá časť neurónovej membrány - v oblasti bázy 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 iónových kanálov v závislosti od potenciálneho rozdielu kalciových kanálov. 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 vykonávania akčného potenciálu pozdĺž axónu, pretože ióny sa môžu pohybovať cez axónovú membránu len v miestach, ktoré nie sú pokryté myelínom - tzv. 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.
AKO BRAKÁ PRACUJE
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, sa transformujú do komplexnej sekvencie vypúšťania kortikálnych neurónov, z ktorých niektoré reagujú na hranicu medzi ceruzkou a stolom, iné do rohov 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.
HLAVNÉ ČASTI BRAIN
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.
Veľké hemisféry
- najväčšia časť mozgu, zložka u dospelých približne 70% jej 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 je hlavným jadrom prenášajúcim senzory; 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 je súbor jadier (takzvaná škrupina, bledá guľa a kaudátové jadro), ktoré sa podieľajú na regulácii koordinovaných pohybov (štart a zastavenie).
Hypotalamus je malá oblasť v podstate mozgu, ktorá sa nachádza pod talamom. Bohatá krv je hypotalamus dôležitým centrom, ktorý 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.
Brainový kmeň
nachádzajúcich sa 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. Najspodnejšia časť kmeňa - medulla - priamo prechádza do miechy. 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.
mozoček
umiestnených pod okcipitálnymi lalokmi mozgových 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.
Limbickým systémom je široká sieť prepojených oblastí mozgu, ktoré regulujú emocionálne stavy, ako aj zabezpečujú učenie 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 je sieť neurónov, ktorá sa tiahne cez celý trup až po talamus a ďalej je 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.
BRAIN ELEKTRICKÁ ČINNOSŤ
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 výboje určitej skupiny neurónov, ktoré vznikajú 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.
BRAŤOVÁ NEUROCHÉMIA
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 - peptidových neuromodulátorov. 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 sú malé peptidy, ktoré inhibujú vedenie bolestivých impulzov väzbou na receptory v CNS, 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 majú vplyv na 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 účinku liečiva je 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 posledným bežným mechanizmom účinku je inhibícia inaktivácie neurotransmiterov (mnohé pesticídy zabraňujú inaktivácii acetylcholínom).
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 dobre známym príkladom je curare, odvodený z tropickej rastliny a schopný blokovať acetylcholínové receptory. Indiáni z Južnej Ameriky namazali kuriérové šípky, používajúc svoj paralyzujúci účinok spojený s blokádou neuromuskulárneho prenosu.
BRAINOVÉ ŠTÚDIE
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 na prednej strane alebo zranenia utrpeného v čase mieru je 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 - 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 zobrazovacia metóda - pozitrónová emisná tomografia (PET) - poskytuje 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.
Porovnávacia anatómia
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 len malú časť mozgu, zatiaľ čo u ľudí je to 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.
HLAVNÉ ČASTI BRAIN
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. Mozgová hemisféra je najväčšou časťou mozgu, ktorá tvorí asi 70% svojej hmotnosti u dospelých. Normálne sú hemisféry symetrické. Sú prepojené masívnym zväzkom axónov (corpus callosum), ktoré poskytujú výmenu informácií.
Ľudský mozog sa vyznačuje vysokým vývinom veľkých hemisfér; tvoria viac ako dve tretiny svojej hmotnosti a poskytujú také duševné funkcie ako myslenie, učenie, pamäť. Ďalšie veľké štruktúry mozgu sú zobrazené na tomto priereze: mozoček, medulla, póny a stredný mozog.
Mozgová hemisféra je najväčšou časťou mozgu, ktorá tvorí asi 70% svojej hmotnosti u dospelých. 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.
CORA BRAIN pokrýva povrch veľkých hemisfér s početnými bránami a záhybmi, vďaka čomu sa oblasť kôry výrazne zvyšuje. Existujú asociačné zóny kortexu, ako aj senzorické a motorické kôry - oblasti, v ktorých sú koncentrované neutróny, ktoré inervujú rôzne časti tela.
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 je hlavným jadrom prenášajúcim senzory; 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 je súbor jadier (takzvaná škrupina, bledá guľa a kaudátové jadro), ktoré sa podieľajú na regulácii koordinovaných pohybov (štart a zastavenie). Hypotalamus je malá oblasť v podstate mozgu, ktorá sa nachádza pod talamom. Bohatá krv je hypotalamus dôležitým centrom, ktorý kontroluje homeostatické funkcie tela. Produkuje látky, ktoré regulujú syntézu a uvoľňovanie hormónov hypofýzy. 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. Najspodnejšia časť kmeňa - medulla - priamo prechádza do miechy. 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.
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. Najspodnejšia časť kmeňa - medulla - priamo prechádza do miechy. 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. Limbickým systémom je široká sieť prepojených oblastí mozgu, ktoré regulujú emocionálne stavy, ako aj zabezpečujú učenie 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 je sieť neurónov, ktorá sa tiahne cez celý trup až po talamus a ďalej je 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.
Hlavné časti 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.
Mozgová hemisféra je najväčšou časťou mozgu, ktorá tvorí asi 70% svojej hmotnosti u dospelých. 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 je hlavným jadrom prenášajúcim senzory; 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 je súbor jadier (takzvaná škrupina, bledá guľa a kaudátové jadro), ktoré sa podieľajú na regulácii koordinovaných pohybov (štart a zastavenie).
Hypotalamus je malá oblasť v podstate mozgu, ktorá sa nachádza pod talamom. Bohatá krv je hypotalamus dôležitým centrom, ktorý kontroluje homeostatické funkcie tela. Produkuje látky, ktoré regulujú syntézu a uvoľňovanie hormónov hypofýzy. 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. Najspodnejšia časť kmeňa - medulla - priamo prechádza do miechy. 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. Limbickým systémom je široká sieť prepojených oblastí mozgu, ktoré regulujú emocionálne stavy, ako aj zabezpečujú učenie 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 je sieť neurónov, ktorá sa tiahne cez celý trup až po talamus a ďalej je 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.
Hlavné časti mozgu
Ľudský mozog možno rozdeliť na tri hlavné časti:
Šedá a biela hmota
Podstata mozgu pozostáva zo sivých a bielych oblastí. Sivé oblasti sú zhluky neurónov. Existuje ich viac ako 100 miliárd a zaoberá sa spracovávaním informácií. Bielou hmotou mozgu je axon. Prostredníctvom nich prenáša informácie, ktoré spracovávajú neuróny. Sivá hmota je tiež sústredená vo vnútornej časti miechy.
Výživa mozgu
Pre normálnu prevádzku potrebuje mozog výživu. Na rozdiel od iných buniek tela sú mozgové bunky schopné spracovať len glukózu. Mozog tiež potrebuje kyslík. Bez nej by mitochondria neboli schopné produkovať dostatok energie. Ale pretože krv zásobuje glukózu a kyslík do mozgu, nič by nemalo zasahovať do normálneho prietoku krvi na udržanie zdravia mozgu. Ak krv prestane prúdiť do mozgu, po desiatich sekundách stráca osoba vedomie. Aj keď hmotnosť mozgu je iba 2,5% telesnej hmotnosti, dostáva sa neustále, deň a noc, 20% krvi cirkulujúcej v tele a zodpovedajúce množstvo kyslíka.
Mozgová kôra
Hlboký záhyb rozdeľuje mozog na dve hemisféry.
Mozgová kôra je vrstva šedej hmoty s hrúbkou 1 až 5 mm, ktorá pokrýva mozgové hemisféry.
Chvosty a záhyby zvyšujú povrch mozgovej kôry bez zvýšenia objemu lebky. Takže u ľudí asi 2/3 povrchu celého kortexu je umiestnený hlboko v brázdách.
Obidve hemisféry sa nazývajú "nová kôra". Prostredníctvom tejto štruktúry človek rozvinul jazyk, myšlienku, vedomie a predstavivosť. hemisféry sú symetrické. Hemisféry sú prepojené masívnym zväzkom axónov - corpus callosum, ktorý umožňuje výmenu informácií.
Každá hemisféra sa skladá zo štyroch lalokov. Nazývajú sa:
Každá akcia vykonáva určité funkcie. Predný lalok ovláda hlavne pohyb. Parietálny lalok spracováva informácie zo zmyslov, poskytuje dotyk, teplotu, bolesť a zodpovedá za orientáciu v priestore. Okcipitálny lalok poskytuje videnie, časový lalok poskytuje sluch. Asociačná kôra je špecializovaná zóna, vďaka ktorej sa vykonávajú také komplexné funkcie ako učenie, pamäť, reč a myslenie.
Špecializované centrá mozgu
V mozgu je mnoho centier, ktoré sa špecializujú na špecifické úlohy.
Prvé funkčné centrum mozgovej kôry bolo objavené v roku 1861 francúzskym vedcom Paulom Brockom (1824 - 1880). Počas pitvy vyšetroval mozog človeka, ktorý kvôli nehode úplne stratil silu prejavu. Dokonalo pochopil, čo mu bolo povedané, ale stratil schopnosť vyslovovať slová. Broca upozornil na skutočnosť, že ľavá čelná zóna mozgu bola poškodená. Táto lokalita sa nazýva oblasť Broca.
O niečo neskôr objavil nemecký vedec Karl Vérnike (1848-1905) ďalšie funkčné centrum zodpovedné za rozpoznávanie slov. Keď je poškodený, človek nedokáže pochopiť, čo počul. Takisto dostal meno svojho objaviteľa - zóny Wernicke.
Už bolo objavených viac ako päťdesiat funkčných centier mozgu.
Systém Limbic
Vo vnútri hemisféry sú skryté časti mozgu, ktoré sú dôležité pre jeho plné fungovanie. V jeho centre je talamus. Všetky vizuálne, chuťové, sluchové a hmatové informácie prechádzajú predtým, ako dosiahnu kôru. O niečo nižší je hypotalamus. Pomáha človeku cítiť hlad a smäd, zažiť emócie. Nižšie je amygdala, kvôli čomu človek cíti pocit strachu. Je však tiež veľmi dôležitá pre proces učenia a pamäti.
Hippocampus pripomína svoj tvar morských koní (latinský hippocampus - morský koník) a tiež hrá kľúčovú úlohu v pamäti a emóciách.
Všetky tieto orgány sú zvyčajne kombinované pod všeobecným pojmom "limbický systém".
Cerebelum - mini-mozog vo vnútri mozgu
Cerebel je umiestnený v zadnej časti mozgu. To sa podobá mozgu v miniatúre, pretože je rozdelené na dve hemisféry, pokryté gyrusom.
Cerebel je zodpovedný za motorickú koordináciu a rovnováhu.
Ľudia s poraneniami mozočku nie sú paralyzovaní, ale strácajú svoju schopnosť udržiavať rovnováhu a plne sa pohybujú.
Brainový kmeň
Miechový kmeň sa nachádza v spodnej časti lebky. Spája miechu s predným mozgom. Najnižšia časť kmeňa sa priamo dostáva do dorzálnej polohy.
Mozgová kosť obsahuje množstvo centier senzorických a motorických ciest. Kmeň reguluje také životne dôležité funkcie ako dýchanie a krvný obeh.
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.
Mozková asymetria
Dr. Roger Sperry (1913 - 1994), ktorý získal Nobelovu cenu, najprv vysvetlil špecifickosť fungovania dvoch lalokov mozgu.
Ľavá polovica mozgu je zodpovedná za logické operácie, počítanie, sekvenovanie, zatiaľ čo pravá hemisféra ovláda iniciatívu a kreativitu.
Pravá hemisféra robí všetko naraz, holisticky vyhľadáva a vytvára spojenia inštinktívne, intuitívne, uprednostňuje obrázky, pomáha nám pochopiť metafory a vnímať humor. Ľavý podiel uprednostňuje sekvencie, zdôrazňuje detaily, snaží sa klasifikovať informácie, vyvodzuje konkrétne závery, vytvára vzťahy medzi príčinami a účinkami, má rád gramatiku a slová.
Ľavica zjednodušuje svet tak, aby bol ľahko analyzovaný a primerane ovplyvnený. Pravá hemisféra chytí svet tak, ako je
Bez pravého laloka mozgu sa človek premení na počítač, do počítacieho stroja. Pokusy vedcov o vytvorenie umelej inteligencie skončili neúspechom, pretože modelovali len ľavú hemisféru mozgu.
Obe hemisféry plnia rovnako dôležité funkcie.
Pravá hemisféra mozgu ovláda ľavú polovicu tela a ľavú - pravú polovicu.
1. Aký je rozdiel medzi prúdom elektrického prúdu cez kovový vodič a prechodom nervového impulzu?
2. Prečo elektrický impulz nemôže byť prenášaný medzi neurónmi?
3. Prečo ľudský mozog s hmotnosťou približne 1,5 kg váži len 50 - 100 g?
Literatúra pre seminár na tému číslo 11 "Neurofyziológia"
Likhin A.F. Koncepty modernej prírodnej vedy. M.: Prospect, 2004. str. 247-249.
Glebov R.N. Brain, synapsie a prenos informácií. M.: "Znalosť", 1984.
Gorelov A. A. Koncepty modernej vedy. M.: Center, 1998, str. 130 až 136.
Latash L.P., Astakhova VG Tajomstvo bdelosti a spánku. M.: "Znalosť", 1978.
Sergeev B. F. Mozková asymetria. M.: "Znalosť", 1981.
Najdôležitejšia časť mozgu
Ušetrite čas a nezobrazujú sa reklamy so softvérom Knowledge Plus
Ušetrite čas a nezobrazujú sa reklamy so softvérom Knowledge Plus
Odpoveď
Odpoveď je daná
Razina2001
Mozgová kôra
Pripojte Knowledge Plus na prístup k všetkým odpovediam. Rýchlo, bez reklamy a prestávok!
Nenechajte si ujsť dôležité - pripojte Knowledge Plus, aby ste videli odpoveď práve teraz.
Sledujte video na prístup k odpovedi
Oh nie!
Zobrazenia odpovedí už skončili
Pripojte Knowledge Plus na prístup k všetkým odpovediam. Rýchlo, bez reklamy a prestávok!
Nenechajte si ujsť dôležité - pripojte Knowledge Plus, aby ste videli odpoveď práve teraz.
Mozog je základom tela
Človek je komplexný organizmus pozostávajúci z mnohých orgánov zjednotených v jednej sieti, ktorej práca je presne a bezchybne regulovaná. Hlavnou funkciou regulácie činnosti tela je centrálny nervový systém (CNS). Ide o komplexný systém, ktorý zahŕňa niekoľko orgánov a periférnych nervových zakončení a receptorov. Najdôležitejším orgánom tohto systému je mozog - komplexné počítačové centrum zodpovedné za správne fungovanie celého organizmu.
Všeobecné informácie o štruktúre mozgu
Pokúšajú sa ho dlho študovať, ale vedci nie sú schopní presne a jednoznačne odpovedať 100% na otázku, čo to je a ako funguje toto telo. Mnohé funkcie boli študované, pretože pre niektoré sú len hádať.
Vizuálne je možné ho rozdeliť na tri hlavné časti: mozgový kmeň, cerebellum a cerebrálne hemisféry. Toto rozdelenie však neodráža celkovú všestrannosť fungovania tohto orgánu. Podrobnejšie sú tieto časti rozdelené na časti zodpovedné za určité funkcie tela.
Obdĺžnikové oddelenie
Centrálny nervový systém človeka je neoddeliteľným mechanizmom. Hladký prechodový prvok z chrbtového segmentu centrálneho nervového systému je podlhovastá časť. Vizuálne môže byť zobrazený ako skrátený kužeľ so základňou v hornej časti alebo malá cibuľová hlava s odbočenými výbežkami - nervové tkanivá spájajúce strednú časť.
K dispozícii sú tri rôzne funkcie oddelenia - senzorické, reflexné a dirigentské. Jeho úlohou je kontrolovať hlavné ochranné (reflexné dýchanie, dýchanie, kašeľ) a nevedomé reflexy (srdcový tep, dýchanie, blikanie, slinenie, vylučovanie žalúdočnej šťavy, prehĺtanie, metabolizmus). Medulla je navyše zodpovedná za pocity, ako sú rovnováha a koordinácia pohybov.
stredný mozog
Ďalšie oddelenie zodpovedné za komunikáciu s miechom je stredné. Hlavnou funkciou tohto oddelenia je spracovanie nervových impulzov a korekcia pracovnej kapacity sluchadla a ľudského vizuálneho centra. Po spracovaní získaných informácií táto forma vytvára impulzné signály, ktoré reagujú na podnety: otočením hlavy smerom k zvuku, zmenou polohy tela v prípade nebezpečenstva. Medzi ďalšie funkcie patrí regulácia telesnej teploty, svalového tónu, vzrušenia.
Stredné oddelenie má zložitú štruktúru. Existujú 4 zhluky nervových buniek - hillocks, z ktorých dve sú zodpovedné za vizuálne vnímanie, ostatné dve pre počutie. Nervové zhluky toho istého nervovo vodivého tkaniva, vizuálne podobné nohám, sú spojené navzájom as inými časťami mozgu a miechy. Celková veľkosť segmentu nepresahuje 2 cm u dospelého.
Stredný mozog
Ešte zložitejšia štruktúra a funkcia oddelenia. Anatomicky je diencefalón rozdelený na niekoľko častí: hypofýzu. Jedná sa o malý prívesok mozgu, ktorý je zodpovedný za vylučovanie potrebných hormónov a reguláciu endokrinného systému tela.
Hypofýza je podmienene rozdelená na niekoľko častí, z ktorých každá plní svoju funkciu:
- Adenohypofýza - regulátor periférnych endokrinných žliaz.
- Neurohypofýza je spojená s hypotalamom a akumuluje hormóny, ktoré produkuje.
hypotalamus
Malá oblasť mozgu, ktorej najdôležitejšou funkciou je kontrola srdcovej frekvencie a krvného tlaku v cievach. Navyše, hypotalamus je zodpovedný za časť emocionálnych prejavov tým, že produkuje potrebné hormóny na potlačenie stresových situácií. Ďalšou dôležitou funkciou je kontrola hladu, sýtosti a smädu. Na začiatok je hypotalamus centrom sexuálnej aktivity a radosti.
epithalamus
Hlavnou úlohou tohto oddelenia je regulácia denného biologického rytmu. Pomocou produkovaných hormónov ovplyvňuje dĺžku spánku v noci a normálnu bdelosť v priebehu dňa. Je to epitálum, ktorý prispôsobuje naše telo podmienkam "svetlého dňa" a rozdeľuje ľudí na "sovy" a "larky". Ďalšou úlohou epitálu je regulácia metabolizmu tela.
talamus
Táto formácia je veľmi dôležitá pre správne vedomie sveta okolo nás. Je to talamus, ktorý je zodpovedný za spracovanie a interpretáciu impulzov z periférnych receptorov. Údaje zo spektrálneho nervu, sluchového pomôcka, receptorov telesnej teploty, čuchových receptorov a bodov bolesti sa zbiehajú do daného centra spracovania informácií.
Zadná časť
Podobne ako predchádzajúce delenie, zadný mozog obsahuje podsekcie. Hlavnou časťou je mozoček, druhým je pons, ktorý je malým vankúšom nervového tkaniva, ktorý spája cerebel s inými oddeleniami a krvnými cievami, ktoré kŕmia mozog.
mozoček
V podobe cerebellum pripomína mozgové hemisféry, pozostáva z dvoch častí, spojených "červom" - komplexom vedenia nervovej tkaniva. Hlavné hemisféry sa skladajú z jadier nervových buniek alebo "šedej hmoty", ktoré sa zostavujú na zvýšenie povrchu a objemu v záhyboch. Táto časť sa nachádza v zadnej časti lebky a úplne zaberá jej celú zadnú fusu.
Hlavnou funkciou tohto oddelenia je koordinácia motorických funkcií. Močový kameň však nespúšťa pohyby rúk ani nôh - kontroluje iba presnosť a jasnosť, poradie, v ktorom sa pohybujú, motorické zručnosti a držanie tela.
Druhou dôležitou úlohou je regulácia kognitívnych funkcií. Patria medzi ne: pozornosť, pochopenie, uvedomenie si jazyka, regulácia pocitu strachu, pocit času, povedomie o povahe pôžitku.
Mozgová hemisféra mozgu
Veľkosť a objem mozgu padajú na konečnú delenbu alebo na veľké hemisféry. Existujú dve hemisféry: ľavica - väčšina z nich je zodpovedná za analytické myslenie a rečové funkcie tela a právo - hlavnou úlohou je abstraktné myslenie a všetky procesy spojené s tvorivosťou a interakciou s vonkajším svetom.
Štruktúra konečného mozgu
Mozgová hemisféra mozgu je hlavnou "procesnou jednotkou" centrálneho nervového systému. Napriek odlišnej "špecializácii" týchto segmentov sa navzájom dopĺňajú.
Mozgová hemisféra sú komplexným systémom interakcie medzi jadrami nervových buniek a neurokonduktívnymi tkanivami, ktoré spájajú hlavné oblasti mozgu. Horný povrch, nazývaný kôra, pozostáva z obrovského počtu nervových buniek. Nazýva sa šedá hmota. Vo svetle celkového evolučného vývoja je kôra najmladšia a najrozvinutejšia forma centrálneho nervového systému a najvyšší vývoj bol dosiahnutý u ľudí. Je to ona, ktorá je zodpovedná za formovanie vyšších neuropsychologických funkcií a zložitých foriem ľudského správania. Na zvýšenie využiteľnej plochy sa povrch hemisféry zhromaždí v záhyboch alebo gyrus. Vnútorný povrch mozgových hemisfér pozostáva z bielej hmoty - procesov nervových buniek zodpovedných za vedenie nervových impulzov a komunikáciu so zvyškom segmentov CNS.
Na druhej strane každá z pologuli je bežne rozdelená na 4 časti alebo laloky: okcipitálne, parietálne, časové a čelné.
Occipitálne laloky
Hlavnou funkciou tejto podmienenej časti je spracovanie neurónových signálov z vizuálnych centier. Práve tu sa z ľahkých podnetov vytvárajú zvyčajné pojmy farby, objemu a iné trojrozmerné vlastnosti viditeľného objektu.
Parietálne laloky
Tento segment je zodpovedný za výskyt bolesti a spracovania signálov z tepelných receptorov tela. Na tomto konci ich spoločná práca končí.
Parietálny lalok ľavej hemisféry je zodpovedný za štruktúrovanie informačných paketov, umožňuje pracovať s logickými operátormi, čítať a čítať. Táto oblasť tvorí aj povedomie o celej štruktúre ľudského tela, definíciu správnej a ľavej časti, koordináciu jednotlivých pohybov do jedného celku.
Správny je zapojený do syntézy informačných tokov, ktoré sú generované okcipitálnymi lalokmi a ľavým parietálom. Na tomto mieste sa vytvára všeobecný trojrozmerný obraz vnímania životného prostredia, priestorovej polohy a orientácie, nesprávneho výpočtu perspektívy.
Časové laloky
Tento segment možno porovnať s "pevným diskom" počítača - dlhodobým ukladaním informácií. Práve tu sa ukladajú všetky spomienky a poznatky o osobe zhromaždenej počas jeho života. Pravý temporálny lalok je zodpovedný za vizuálnu pamäť - pamäť obrázkov. Ľavé - tu sú uložené všetky koncepty a popisy jednotlivých objektov, interpretácia a porovnanie obrázkov, ich mená a charakteristiky.
Čo sa týka rozpoznávania reči, do tohto postupu sú zahrnuté aj časové laloky. Avšak ich funkcie sú odlišné. Ak je ľavý lalok určený na rozpoznanie sémantického zaťaženia počúvaných slov, potom pravý lalok interpretuje farbu intonácie a jej porovnanie s mimikou reproduktora. Ďalšou funkciou tejto časti mozgu je vnímanie a dekódovanie nervových impulzov pochádzajúcich z čuchových receptorov nosa.
Čelné laloky
Táto časť je zodpovedná za také vlastnosti nášho vedomia ako kritické sebaúcty, primeranosť správania, povedomie o stupni bezvýznamnosti akcií, nálady. Celkové správanie sa človeka závisí aj od správneho fungovania čelných lalokov mozgu, poruchy vedú k nedostatočnosti a asociovanosti akcií. Proces učenia, zvládnutie zručností, získavanie podmienených reflexov závisí od správneho fungovania tejto časti mozgu. To sa týka aj stupňa aktivity a zvedavosti človeka, jeho iniciatívy a povedomia o rozhodnutiach.
Na systematizáciu funkcií GM sú uvedené v tabuľke:
Ovládajte nevedomé reflexy.
Kontrola rovnováhy a koordinácie pohybov.
Regulácia telesnej teploty, svalového tónu, agitácie, spánku.
Znalosť sveta, spracovanie a interpretácia impulzov z periférnych receptorov.
Spracovanie informácií z periférnych receptorov
Riaďte srdcovú frekvenciu a krvný tlak. Produkcia hormónov. Ovládajte stav hladu, smädu, sýtosti.
Regulácia denného biologického rytmu, regulácia metabolizmu tela.
Regulácia kognitívnych funkcií: pozornosť, porozumenie, povedomie o jazyku, regulácia pocitu strachu, pocit času, povedomie o povahe pôžitku.
Interpretácia pocitov bolesti a tepla, zodpovednosť za schopnosť čítať a písať, logické a analytické schopnosti myslenia.
Dlhodobé uchovávanie informácií. Interpretácia a porovnanie informácií, rozpoznávanie reči a výrazy tváre, dekódovanie nervových impulzov pochádzajúcich z čuchových receptorov.
Kritické sebaúcty, primeranosť správania, nálada. Proces učenia, zvládnutie zručností, získavanie podmienených reflexov.
Interakcia mozgu
Okrem toho každá časť mozgu má svoje vlastné úlohy, celá štruktúra určuje povedomie, charakter, temperament a iné psychologické vlastnosti správania. Tvorba určitých typov je určená rôznym stupňom vplyvu a aktivity určitého segmentu mozgu.
Prvý psycho alebo cholerik. Tvorba tohto typu temperamentu nastáva s dominantným vplyvom čelných lalokov kôry a jednej z čiastkových oblastí diencefalónu - hypotalamu. Prvá generuje cielenosť a túžbu, druhá časť posilňuje tieto emócie potrebnými hormónmi.
Charakteristická interakcia divízií, ktorá určuje druhý typ temperamentu - sanguine, je spoločná práca hypotalamu a hipokampu (dolná časť temporálnych lalokov). Hlavnou funkciou hipokampu je udržiavať krátkodobú pamäť a konvertovať výsledné vedomosti do dlhodobého hľadiska. Výsledkom tejto interakcie je otvorený, zvedavý a zaujatý typ ľudského správania.
Melancholický - tretí typ temperamentného správania. Táto možnosť sa vytvára so zvýšenou interakciou hipokampu a ďalšou formáciou veľkých hemisfér - amygdala. Súčasne sa znižuje aktivita kôry a hypotalamu. Amygdala preberá celý "bang" vzrušujúcich signálov. Keďže vnímanie hlavných častí mozgu je inhibované, reakcia na excitáciu je nízka, čo ovplyvňuje správanie.
Na druhej strane vytvára silné spojenie, čelný lalok je schopný nastaviť aktívny model správania. V interakcii kôry tejto oblasti a mandlí vytvára centrálny nervový systém iba veľmi významné impulzy, pričom ignoruje nevýznamné udalosti. To všetko vedie k vytvoreniu flegmatického modelu správania - silnej a účelnej osoby s vedomím prioritných cieľov.