Из какого слоя образуется головной мозг человека. Строение головного мозга человека

Что за таинственная субстанция находится в нашей голове? Она позволяет нам двигаться, видеть, чувствовать, понимать и мечтать. Но как этому хитросплетению нейронов и синапсов удается руководить нашим телом и нашей мыслью?
Раздел сайта «Головной мозг » приглашает вас в увлекательное путешествие внутрь самих себя, в таинственную и удивительную вселенную человеческого мозга...

На этом рисунке разными цветами выделены важнейшие части головного мозга. Красная полоса — лобная область. Здесь обретаются такие способности, как дальновидность, фантазия, творческое начало, чувство ответственности и склонность к самоанализу. Светло-зеленая полоса — передняя центральная извилина. Здесь расположен центр, управляющий всеми мышцами, которые подчиняются нашей воле. Голубая полоса — задняя центральная извилина. Она дополняет переднюю центральную извилину. Сюда стекается и здесь анализируется вся информация об ощущениях, испытываемых нашим телом (давление, боль, температура и т.д.). Голубым пятном отмечен центр, отвечающий за нашу ориентировку в пространстве. Эта часть головного мозга различает левую и правую стороны и осуществляет вычисления. Фиолетовым цветом закрашена затылочная доля. Обрабатывая сигналы, поступившие из сетчатки глаз, эта часть мозга воссоздает картину окружающего нас мира. Оранжевое пятно — речевой центр, а желтое — слуховой. Он не только воспринимает речь, но и понимает ее.

Через отверстие в черепной коробке, большое затылочное отверстие, нервные пути проникают в череп. Именно здесь спинной мозг и продолговатый мозг — утолщение, напоминающее луковицу, — переходят в ствол головного мозга , где сосредоточено множество нейронов. Они образуют два жизненно важных центра головного мозга: дыхательный и регулирующий кровообращение. При повреждении этой части мозга человек умирает. Над этими центрами располагается сетевидная субстанция ствола головного мозга — невообразимо густое переплетение нейронов. Эта зона мозга — его крупнейшая информационная «биржа». Здесь оканчиваются 10 млн. нервных путей, идущих от спинного мозга. Они соединяют все части тела с головным мозгом. Сигналы, поступающие в головной мозг , стекаются сюда, здесь анализируются, а затем переправляются в тот или иной отдел мозга.

Один из таких специализированных отделов мозга — мозжечок . Расположен он над стволом головного мозга. Лишь тонкая мозговая оболочка отделяет его от затылочной кости. Этот небольшой, величиной с мандарин, орган изрезан глубокими бороздками. Мозжечок непрерывно принимает тысячи сообщений: о положении рук и ног, о направлении взгляда, о том, как разместились изображения на сетчатке глаз и как движется жидкость в лабиринте внутреннего уха, и т.д. Все эти сведения запоминаются, анализируются, сравниваются — на подобную работу уходят считанные доли секунды. Как только мозжечок заметит какую-либо опасность, он тут же отдаст приказ мышцам, и они изменят положение тела, чтобы предотвратить беду. Кроме того, мозжечок посылает «донесения» в большой мозг. Из них ясно, как чувствует себя человек, двигается он или отдыхает, нервничает или радуется.

Ствол головного мозга — не цельный орган, он состоит из двух сросшихся посредине половин — левой и правой. Это раздвоение особенно заметно там, где между отростками ствола головного мозга разместился один из четырех мозговых желудочков, заполненных спинномозговой жидкостью. Парные отростки называются промежуточным мозгом. Этот самый древний отдел мозга хранит опыт эволюции, копившийся миллионы лет. Нижний отдел промежуточного мозга — гипоталамус пристально следит за событиями, от которых зависит благополучие человека или которые грозят ему бедой. По его команде резко меняется настроение человека. Именно здесь, в гипоталамусе, рождаются чувства: голод, жажда, агрессия, ярость, страх и неудержимое половое влечение. Кроме того, гипоталамус управляет гипофизом: он заставляет эту железу выделять гормоны, которые влияют на жизненно важные процессы, протекающие в нашем организме.

Верхний отдел промежуточного мозга называется таламусом. Сюда стекаются сообщения из самых разных частей организма. Таламус оценивает, насколько они важны для человека. Когда они и впрямь значительны, мы ощущаем беспокойство. Промежуточный мозг играет большую роль в жизни каждого из нас. Здесь таятся темные, смутные эмоции: беспричинный страх, необузданная ярость... Призывы к разуму, объективности, миролюбию встречают отпор именно в этой части мозга. Промежуточный мозг цепко держится за печальный опыт прошлого. Реальные следы деятельности этого отдела мозга— эгоизм, ненависть, воинственность и бессмысленная жажда разрушения. Эти недобрые чувства вновь и вновь зарождаются в душе человека и порой начинают управлять его жизнью.


Что такое большой мозг

Да, промежуточный мозг играет роковую роль, но не будем больше задерживать на нем свое внимание. Итак, сверху его покрывает большой мозг. В нижних его слоях находятся те центры, которые определяют главенствующее настроение человека, его темперамент, расположение духа. Они спрятаны под корой головного мозга, испещренной бороздками.

Многочисленные опыты над животными, а также наблюдения за больными людьми помогли ученым составить точную схему коры головного мозга , показать, где формируются основные способности человека.

Именно в этих центрах раз и навсегда решается, каким будет человек — вялым или энергичным, будет ли он стремиться ко многому или довольствоваться малым, будет ли он оптимистом или пессимистом, видящим все в черном цвете. Эта часть головного мозга определяет отношение человека к жизни, что отражается в особенностях строения его лица, рук, проявляется в голосе, походке и почерке. Но лишь у маленьких детей выражение лица бывает неподдельно искренним. Взрослые — благодаря опыту или воспитанию — маскируют свои чувства и потому ведут себя «неестественно». Сверху большой мозг окутан корой головного мозга, напоминающей складчатую мантию. По большому счету именно эта часть мозга и делает человека человеком. Все его способности и возможности сосредоточены здесь — в трехмиллиметровом слое нейронов.

Глубокая борозда делит кору головного мозга на две половины — переднюю и заднюю. Задняя часть коры воспринимает и анализирует зрительные и звуковые сигналы, а также чувственные ощущения. Передняя половина, наоборот, размышляет и командует. Опыты над животными и наблюдения за больными людьми помогли составить точную схему коры головного мозга. Уникальной — и потому самой интересной — его частью оказалась лобная область. Ничего подобного нет ни у одного из животных. Здесь сосредоточены все те качества, что присущи именно человеку: дальновидность, фантазия, творческое начало, склонность к самоанализу и чувство ответственности. Здесь родились понятия «я» и «ты». В этой области мозга (площадь ее всего лишь с ладонь), словно в зеркале, отражается вся Природа, и в этом отражении проступают непостижимые глубины. Многие считают, что здесь запечатлен сам Господь бог.

Головной мозг человека (encephalon, cerebrum) это орган, который не только контролирует все внутренние процессы, но и несет ответственность за эмоции, чувства, мысли, память, поведение. Строение и функции головного мозга отличают людей от других представителей живого мира как более высокоразвитых и сложноорганизованных существ, обусловливают различие в возможностях.

Мозг весит около 1-2 кг, это примерно 2 % от общего веса человека. Несмотря на это, нервные клетки потребляют около 50 % всей глюкозы организма, и 20 % крови проходит по мозговым сосудам. Для упрощенного понимания центральной нервной системы принято выделять части.

Разные авторы описывают строение головного мозга по разным критериям, существуют множество схем и таблиц. За основу берется единая деятельность либо зародышевый период. Строение головного отдела мозга, как и его функция, вызывают до сих пор многочисленные теории и споры.

Разберем строение и свойства головного мозга (кратко)

Продолговатый (myelencephalon)

Расположен ниже всех, условно заканчивается перед затылочным отверстием.
Продолговатый мозг выполняет разнообразные действия. С помощью рефлексов моргания, чихания, кашля, рвоты реализует защитную роль. Здесь находятся важные центры, осуществляющие контроль за дыханием и кровяным давлением. Они поддерживают стабильный и оптимальный состав крови, получая сведения от рецепторов и передавая в вышележащие подразделения, также способствует поддержанию позы тела и координацию движений.

Осуществляет все это благодаря ядрам черепных нервов, ядрам равновесия (оливы), нервным путям (пирамидальный, тонкий и клиновидный пучки) и т.д.

Варолиев мост

Мост находится в ряду с продолговатым и средним мозгом. В нем содержатся ядра улитковых, лицевых, тройничных и отводящих нервов, медиальная и латеральная петля, кортикоспинальные и кортикобульбарные рефлекторные дуги. Его строение позволяет человеку есть, выражать свои эмоции мимикой, слышать, чувствовать кожей лица, губ. Эти операции мост осуществляет совместно с другими структурами.

Головной мозг человека до сегодняшнего дня полностью не изучен, хотя и существует представление о его строении и общей функциональности. Если мозг представлять единым органом, то его можно назвать регулирующей системой всего организма, так как практически все процессы в той или иной степени зависят от сигналов, поступающих от серого вещества или 25 млрд нейронов. Если опираться на медицинскую формулировку, то головной мозг – часть нервной центральной системы переднего отдела, расположенного в черепной коробке.

Средний вес мозга взрослого человека составляет от 1100-2000 грамм и эти параметры абсолютно никак не влияют на умственные способности обладателя. Установлено, что у женщин масса этого отдела центральной нервной системы меньше, но это связано исключительно с тем, что средний вес мужчины больше, а не в интеллектуальных возможностях слабого пола.

Интересные факты: самый тяжелый головной мозг — 2850 грамм, но этот человек страдает идиотизмом или слабоумием. Самым «легким» мозгом (1100 грамм) обладает абсолютно успешный человек, с состоявшейся карьерой и имеющий семью. Есть данные о массе головного мозга великих и известных во всем мире людей, например, у Тургенева вес головной нервной системы составлял 2012 грамм, а Менделеева всего 1650 грамм.

Строение головного мозга и как все работает

Из чего состоит головной мозг в несколько словах объяснить затруднительно, так как это целый комплекс тканей, в основном нейронов, соединений и структур, разделенных на отделы, части и области. Для общего понимания строения принято выделять пять отделов:

  • Продолговатый;
  • Мост;
  • Средний мозг;
  • Промежуточный мозг;
  • Большие полушария и кора головного мозга.

Все отделы имеют особенности строения, расположения и назначения.

Продолговатый отдел является продолжением спинного мозга и по функциональности и структуре у этих тканей также много общего, только есть отличия в сером веществе. Оно представляет собой скопление ядер. Продолговатый мозг является своеобразным посредником, то есть он передает информацию с организма в общую часть ЦНС, а также и наоборот. Кроме этой функции отдел отвечает за некоторые рефлексы, к которым можно отнести чихание и кашель, а также контролирует дыхательную систему и пищеварительный комплекс, в том числе глотание.

Интересные факты: рефлекс глотания срабатывает только при раздражении слизистой оболочки, языка. Например, очень сложно сглотнуть 4 раза подряд, если во рту нет жидкости или другого раздражителя.

Мост

Мост относится к продолжению проводниковой части и помогает организовывать взаимосвязь между спинным мозгом, продолговатым и дальше в другие отделы, которые включает головной мозг. Представляет собой скопление волокон, которые можно встретить под названием Варлиев мост. Кроме передачи информации, мост учавствует в регулировании артериального давления, отвечает за рефлекторные действия, в том числе моргание, глотание, чихание и кашель. Мост переходит в следующую часть – средний мозг, который уже выполняет немного другие функции.

Средний мозг

Средний отдел представляет собой скопление особенных ядер, имеющих название бугры четверохолмия. Именно они отвечают за первичное восприятие информации через слух и зрение. Разделяют передние бугры, связанные со зрительными рецептарами, а также задние, несущие информацию, которая поступает через органы слуха и перерабатывается в определенные сигналы. Также есть взаимосвязь между средним мозгом и тонусом мышц, глазодвигательной реакцией, а также способностями человека ориентироваться в пространстве.

Интересные факты: средний отдел позволяет вспомнить предметы, которые человек видел, но не акцентировал на них внимание.

Промежуточный мозг

Если рассматривать промежуточный головной мозг более подробно, то его условно можно разделить на несколько частей, именуемых:

  • Таламус считается основным посредником передачи информации в другие отделы головного мозга. Таламус, в частности, ядра, обрабатывает и отправляет сигналы, полученные от различных органов чувств, кроме обонятельной системы. Зрительные данные, все, что воспринимает слуховой аппарат, тактильные ощущения перерабатываются этой частью промежуточной области и перенаправляются в большие полушария;
  • Гипоталамус. В этом участке концентрируется ряд рефлекторных систем, которые регулируют чувство голода, жажды. Сигнал о том, что нужно отдохнуть, чувство сна, а также информация о наступлении бодрствования обрабатывается и посылается именно гипоталамусом. Организм стремится поддерживать практически одинаковую среду, регулируя прохождение множества реакций, что происходит с участием этой части промежуточного отдела;
  • Гипофиз головного мозга, как бы «подвешен на ножке» под гипоталамусом и является железой внутренней секреции. Принимает непосредственное участие в формировании и регулировании эндокринной системы, а также его работа отражается на репродуктивной функции, обменных процессах всего организма.

Мозжечок находится с боку от моста и продолговатой области, часто его называют вторым или малым мозгом. Он имеет две части в виде полушария, поверхность которых полностью покрыта серым веществом или корой, поверхность имеет специфические борозды. Внутри располагается белое вещество или тело.

Координация движения напрямую зависит от работоспособности мозжечка, регулирующего последовательность функционирования групп мышц. Именно нарушения этого сравнительно небольшого отдела (средний вес 110-145гр) не позволяет нормально двигаться и сопоставить желаемое действие с координацией конечностей. Очевидным нарушением работы мозжечка является человек в алкогольном опьянении. В нормальном состоянии регулирование всех движений происходит практически автоматически. Установлено, что сознанием корректировать функции мозжечка невозможно.

Существует определение ствол, под которым понимается такие отделы головного мозга, как продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг. В зависимости от интерпретации строения, могут отличаться наименования областей, объединенных по тем или иным назначениям, функциям или другим характеристикам. От него выделяют отхождение 12 пар черепно-мозговых нервов, соединяющих железы, мышцы, рецепторы чувств, а также другие ткани, находящиеся на голове.

Большие полушария и кора

Большие полушария являются тканями, а именно серым веществом внутри белого, и занимает около 80% всей поверхности. Строение головного мозга предусматривает наличие сложного структурного слоя тканей, окружающего большие полушария и его принято называть корой. Скопление нейронов в головной коре составляет около 17 млрд, а наличие бороздок и извилин компенсирует площадь этого слоя, которая может составлять 2,5 м2. Ученые доказали, что именно головной мозг человека имеет особенно развитые большие полушария и кору, что лежит в основе отличий деятельности и чувств людей и животных.

По структуре кора содержит шесть слоев, которые в комплексе составляют около 3 мм. Каждый из них отличается по количеству нейронов, расположению и некоторым другим параметрам, поэтому кора полушарий обладает множественными функциями. Существуют определенные разграничения, относительно них кора подразделяется на древнюю, старую и новую. Первые два вида отвечает за инстинктивное поведение человека, восприятие ситуации в эмоциональном аспекте, врожденные поведенческие характеристики, гомеостаз. Испуг, радость и другие чувства идут именно от этих частей. Новая кора формирует основные отличия человека от других млекопитающих, так как у них она только намечается, но не имеет развития. Считается, что сознательное мышление, речь и другие интеллектуальные проявления людей формируются именно благодаря тому, что развита новая кора.

Кора больших полушарий делится основными тремя бороздами на отдельные зоны или доли, отвечающие за различные функции мозга. Борозды носят название: центральная, боковая, теменно-затылочная.

В связи с этим существует специфическое разделение и выделяют следующие доли:

  • Затылочная доля. Эту часть иногда называют центром зрительного анализатора, так как именно она участвует в сложном преобразовании всего увиденного;
  • Височная доля. Область несет ответственность за слуховое преобразование информации, а ее внутренняя часть помогает человеку ориентироваться во вкусовых данных, обоняние также относится к регулированию этой доли;
  • Теменная доля. Участок, находящийся вблизи теменной борозды. Кожно-мышечное чувство, а также способность к осязанию, вкусовая восприимчивость;
  • Лобная доля. Считается областью, от которой зависит способность человека к обучению и запоминанию. Интеллектуальная способность скрывается именно в лобной доли, так как она отвечает за качество и структуру мышления.

Головной мозг изучается и по сегодняшний день, так как все еще существует множество вопросов и предположений относительно взаимосвязей личности человека, физиологических, половых, возрастных и эмоциональных особенностей.

Как работает левое и правое полушарие

Каждое из полушарий имеет свои отличия относительно функционирования и что характерно для левого, то не соответствует правому. Анализируя определенные явления можно выделить следующие особенности левого полушария, отвечающего за: аналитическое и логическое мышление, лингвистические способности, последовательность. Левое полушарие контролирует манипуляции организма с правой стороны.

Для правого полушария характерно пространственное мышления, оно отвечает за музыкальные способности человека, развитость фантазии, эмоциональность, секс. За деятельность всей левой части организма отвечает правое полушарие.

Интересные факты: кора головного мозга у мужчин позволяет им лучше ориентироваться в пространстве, прокладывать маршруты, но труднее выразить свои мысли и освоиться в непривычной обстановке.

Головной мозг имеет полости, которые называются желудочками. Всего их четыре и они наполнены спинномозговой жидкостью, которая выполняет определенную амортизирующую роль, поддерживает оптимальную жидкую среду, ионный состав, участвует в удалении метаболитов.

Питание головного мозга

Кора больших полушарий и вся часть нервной системы функционирует за счет сосудов, через которые и происходит питание. Любые нарушения и сбои в системе питания приводят к нарушениям мозговой деятельности и инсульту, когда происходит мгновенное кровоизлияние. Если у человека уже имеются проблемы с сосудами, то вполне вероятно, то есть риск того, что кора головного мозга недополучает должного питания.

Если сравнивать всю истраченную энергию организмом, то около 25% тратиться именно на мозговую деятельность. Это подтверждает, что, если человек занят трудом, связанным с мыслительным процессом, то есть вероятность сжигания энергии без физических усилий.

Оболочки головного мозга

Мозговая система окружена тремя оболочками, а именно твердой, паутинной, мягкой. Каждая из них имеет свое назначение и по отдельности его можно представить следующим образом:

  • Твердая оболочка имеет срастание с черепом и является в некоторой степени защитной. Ее прочность объясняется содержанием особенных клеток, в том числе коллагеновых волокон;
  • Паутинная или средняя оболочка. Характеризуется наличием спинномозговой жидкости, обеспечивающей амортизирующий эффект, спасая мозговое тело от умеренных травм;
  • Мягкая оболочка. Имеет скопление кровеносных сосудов, обеспечивающих питание мозга и окружающих тканей.

Строение головного мозга имеет сложнейшую структуру, ее подробное изучение требует уже особых профессиональных знаний. Ученые во всем мире не упускают возможности провести исследования на людях, обладающих нестандартными умственными способностями, особой деятельностью, выдающимися поступками, открытиями. Для кого то такие опыты покажутся негуманными, но именно они могут приоткрыть тайны головного мозга относительно многих психических и физиологических заболеваний, неординарных личностей и их талантов.

Чтение укрепляет нейронные связи:

doctor

сайт

Энциклопедичный YouTube

    1 / 5

    ✪ Головной мозг. Строение и функции. Видеоурок по биологии 8 класс

    ✪ Урок биологии №45. Строение и функции отделов головного мозга.

    ✪ Строение и функции головного мозга

    ✪ Анатомия человека. Мозг.

    ✪ Как устроен головной мозг

    Субтитры

Масса мозга

Масса мозга нормальных людей колеблется от 1000 до более чем 2000 грамм, что в среднем составляет приблизительно 2 % массы тела. Мозг мужчин имеет массу в среднем на 100-150 граммов больше, чем мозг женщин . Широко распространено мнение, что от массы мозга зависят умственные способности человека: чем больше масса мозга, тем одарённее человек. Однако очевидно, что это далеко не всегда так . Например, мозг И. С. Тургенева весил 2012 г , а мозг Анатоля Франса - 1017 г . Самый тяжёлый мозг - 2850 г - был обнаружен у индивида, который страдал эпилепсией и идиотией (Что могло быть результатом повреждения или травмы полученной из-за слабости черепа). Мозг его в функциональном отношении был неполноценным. Поэтому прямой зависимости между массой мозга и умственными способностями отдельного индивида нет.

Однако на больших выборках в многочисленных исследованиях обнаруживается положительная корреляция между массой мозга и умственными способностями, а также между массой определённых отделов мозга и различными показателями когнитивных способностей . Ряд учёных, однако, предостерегают от использования этих исследований для обоснования вывода о низких умственных способностях некоторых этнических групп (таких как австралийские аборигены), у которых средний размер мозга меньше . Согласно Ричарду Линну , расовые различия в размере мозга объясняют около четверти разницы в интеллекте .

Степень развития мозга может быть оценена, в частности, по соотношению массы спинного мозга к головному. Так, у кошек оно - 1:1, у собак - 1:3, у низших обезьян - 1:16, у человека - 1:50. У людей верхнего палеолита мозг был заметно (на 10-12 %) крупнее мозга современного человека - 1:55-1:56.

Строение головного мозга

Объём мозга большинства людей находится в пределах 1250-1600 кубических сантиметров и составляет 91-95 % ёмкости черепа. В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг , задний , включающий в себя мост и мозжечок , эпифиз , средний , промежуточный и передний мозг , представленный большими полушариями . Наряду с приведённым выше делением на отделы, весь мозг разделяют на три большие части:

Кора большого мозга покрывает два полушария головного мозга: правое и левое.

Оболочки головного мозга

Головной мозг, как и спинной, покрыт тремя оболочками: мягкой, паутинной и твердой.

Твердая мозговая оболочка построена из плотной соединительной ткани, выстланной изнутри плоскими увлажненными клетками, плотно срастается с костями черепа в области его внутренней основы. Между твердой и паутинной оболочками находится субдуральное пространство, заполненное серозной жидкостью.

Структурные части мозга

Продолговатый мозг

Указанные области выступают конгломератом всех трех блоков мозга . Но среди них наибольшего уровня созревания достигают структуры блока регуляции активности мозга (первого блока мозга). Во втором (блоке приема, переработки и хранения информации) и третьем (блоке программирования, регуляции и контроля деятель­ности) блоках наиболее зрелыми оказываются только те участки коры, которые относятся к первичным долям, осуществляющим при­ём приходящей информации (второй блок) и формирующие исходящие двигательные импульсы (3-й блок) .

Другие зоны коры головного мозга к моменту рождения ребенка не достигают достаточного уровня зрелости. Об этом свидетельствует небольшой размер входящих в них клеток, малая ширина их верхних слоев, выполняющих ассоциативную функцию, относительно небольшой размер занимаемой ими площади и недостаточная миелинизация их элементов.

Период от 2 до 5 лет

В возрасте от двух до пяти лет происходит созревание вторичных, ассоциативных полей мозга, часть которых (вторичные гностические зоны анализаторных систем) находится во втором и третьем блоке (премоторная область). Эти структуры обеспечивают процессы перцепции и выполне­ние последовательности действий .

Период от 5 до 7 лет

Следующими созревают третичные (ассоциативные) поля мозга. Снача­ла развивается заднее ассоциативное поле - теменно-височно-затылочная область, затем, переднее ассоциативное поле - префронтальная область.

Третичные поля занимают наиболее высокое положение в иерархии взаимодействия различных мозговых зон, и здесь осуществляются са­мые сложные формы переработки информации. Задняя ассоциативная область обеспечивает синтез всей входящей разномодальной информа­ции в надмодальное целостное отражение окружающей субъекта дей­ствительности во всей совокупности её связей и взаимоотношений. Передняя ассоциативная область отвечает за произвольную регуля­цию сложных форм психической деятельности, включающую выбор необходимой, существенной для этой деятельности информации, фор­мировании на её основе программ деятельности и контроль за пра­вильным их протеканием.

Таким образом, каждый из трех функциональных блоков мозга до­стигает полной зрелости в разные сроки и созревание идет в последо­вательности от первого к третьему блоку. Это путь снизу вверх - от нижележащих образований к вышележащим, от подкорковых струк­тур к первичным полям, от первичных полей к ассоциативным. Повреж­дение при формировании какого-либо из этих уровней может приводить к отклонениям в созревании следующего в силу отсутствия стимулирую­щих воздействий от нижележащего поврежденного уровня .

Примечания

  1. Евгения Самохина «Прожигатель» энергии // Наука и жизнь . - 2017. - № 4. - С. 22-25. - URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/31009/
  2. Чей мозг весит больше? // samoeinteresnoe.com
  3. Paul Brouardel. Procès-verbal de l"autopsie de Mr. Yvan Tourgueneff. - Paris, 1883.
  4. W. Ceelen, D. Creytens, L. Michel (2015). “The Cancer Diagnosis, Surgery and Cause of Death of Ivan Turgenev (1818-1883)” . Acta chirurgica Belgica . 115 (3): 241–246. DOI :10.1080/00015458.2015.11681106 .
  5. Guillaume-Louis, Dubreuil-Chambardel (1927). “Le cerveau d"Anatole France” . Bulletin de l"Académie nationale de médecine . 98 : 328–336.
  6. Elliott G. F. S. Prehistoriuc Man and His Story . - 1915. - P. 72.
  7. Кузина С., Савельев С. От веса мозга зависит вес в обществе (неопр.) . Наука: тайны мозга . Комсомольская правда (22 июля 2010). Дата обращения 11 октября 2014.
  8. Neuroanatomical Correlates of Intelligence
  9. Intelligence and brain size in 100 postmortem brains: sex, lateralization and age factors. Witelson S.F., Beresh H., Kigar D.L. Brain. 2006 Feb;129(Pt 2):386-98.
  10. Размер мозга и интеллект человека (из книги Р.Линна «Расы. Народы. Интеллект»)
  11. Вклад расовых различий размера мозга в различия в интеллекте (из книги Р.Линна «Расы. Народы. Интеллект»)
  12. Дробышевский С. В. Глупеем ли мы? О причинах уменьшения мозга (неопр.) . Архивировано 6 сентября 2012 года.
  13. Микадзе Ю.В. Нейрофизиология детского возраста. - Питер, 2008.
  14. Лурия А. Р., 1973

Литература

  • Саган, Карл. Драконы Эдема. Рассуждения об эволюции человеческого разума = Sagan, Carl . The Dragons of Eden. Speculations on the evolution of human intelligence / пер. с англ. Н. С. Левитина (1986). - СПб. : ТИД Амфора, 2005. - С. 265.
  • Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. - М., 1988.

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. Данная статья посвящена мозгу человека, более сложному и высокоорганизованному, чем мозг животных. Однако существует значительное сходство в устройстве мозга человека и других млекопитающих, как, впрочем, и большинства видов позвоночных.

Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга. Она связана с различными частями тела периферическими нервами – двигательными и чувствительными.

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.

КАК РАБОТАЕТ МОЗГ?

Рассмотрим простой пример. Что происходит, когда мы берем в руку карандаш, лежащий на столе? Свет, отраженный от карандаша, фокусируется в глазу хрусталиком и направляется на сетчатку, где возникает изображение карандаша; оно воспринимается соответствующими клетками, от которых сигнал идет в основные чувствительные передающие ядра головного мозга, расположенные в таламусе (зрительном бугре), преимущественно в той его части, которую называют латеральным коленчатым телом. Там активируются многочисленные нейроны, которые реагируют на распределение света и темноты. Аксоны нейронов латерального коленчатого тела идут к первичной зрительной коре, расположенной в затылочной доле больших полушарий. Импульсы, пришедшие из таламуса в эту часть коры, преобразуются в ней в сложную последовательность разрядов корковых нейронов, одни из которых реагируют на границу между карандашом и столом, другие – на углы в изображении карандаша и т.д. Из первичной зрительной коры информация по аксонам поступает в ассоциативную зрительную кору, где происходит распознавание образов, в данном случае карандаша. Распознавание в этой части коры основано на предварительно накопленных знаниях о внешних очертаниях предметов.

Планирование движения (т.е. взятия карандаша) происходит, вероятно, в коре лобных долей больших полушарий. В этой же области коры расположены двигательные нейроны, которые отдают команды мышцам руки и пальцев.

Приближение руки к карандашу контролируется зрительной системой и интерорецепторами, воспринимающими положение мышц и суставов, информация от которых поступает в ЦНС. Когда мы берем карандаш в руку, рецепторы в кончиках пальцев, воспринимающие давление, сообщают, хорошо ли пальцы обхватили карандаш и каким должно быть усилие, чтобы его удержать. Если мы захотим написать карандашом свое имя, потребуется активация другой хранящейся в мозге информации, обеспечивающей это более сложное движение, а зрительный контроль будет способствовать повышению его точности.

На приведенном примере видно, что выполнение довольно простого действия вовлекает обширные области мозга, простирающиеся от коры до подкорковых отделов. При более сложных формах поведения, связанных с речью или мышлением, активируются другие нейронные цепи, охватывающие еще более обширные области мозга.

10 главных загадок человеческого мозга Мозг человека по версии журнала Live Science

10. Сноведения

Если спросить 10 человек, из чего созданы сны, можно получить 10 абсолютно разных ответов. А все потому, что ученые до сих пор не раскрыли эту тайну. Возможно, сны тренируют человеческий мозг, стимулируя движение синапсов между клетками мозга. По другой теории человеку снятся какие-то задачи, которые он не выполнил в течение дня или «непрочувствованные» им днем эмоции. Но все ученые сходятся на том, что сны снятся, когда человек очень глубоко погружен в сон.

Во сне мы проводим практически половину нашей жизни. Но до сих пор «сонная» загадка не разгадана учеными. Но одно ученые знают наверняка: сон - это жизненно необходимый элемент для всех млекопитающих. Длительная бессонница может привести к частым перепадам настроения, галлюцинациям, а в редких случаях даже к смерти.

Существует две фазы сна:

первая фаза сна, признаком которой являются медленные движения глазных яблок;

вторая характеризующаяся повышенной активностью головного мозга, ее признаком являются быстрые движения глазных яблок.

Ученые полагают, что первая фаза дает нашему телу передышку сохраняя, таким образом энергию, а вторая фаза способствует организации памяти. Но это однако еще не доказано.

8. Призрачные чувства

Установлено, что около 80% людей с ампутированными конечностями испытывают такие ощущения, как тепло, зуд, давление и боль именно в ампутированных частях тела. У них возникает чувство, как будто отсутствующая конечность снова становится частью их тела. Согласно одному из объяснений, нервные окончания, находящиеся на ампутированной конечности, создают новые соединения со спинным мозгом и продолжают посылать определенные сигналы мозгу. По другой теории мозг сохраняет информацию абсолютно обо всех частях тела и поэтому продолжает посылать импульсы даже к ампутированной конечности.

7. Центр контроля

Находящеется в гипоталамусе мозга супрахиазматическое ядро или, другими словами, биологические часы заставляют тело человека подчиняться 24-часовому ритму жизни. Биологические часы влияют на пищеварение, температуру тела, кровяное давление и выделение гормонов. Ученые обнаружили, что интенсивность света может «перевести» часы вперед или назад посредством регулирования гормона мелатонина.

6. Воспоминания

Некоторые события в жизни трудно забыть. Но как человек запоминает эти необыкновенные события? Используя специальные методы, ученые стараются выявить механизм, отвечающий за создание и хранение воспоминаний. Они обнаружили, что расположенный в человеческом мозге гиппокампус может выступать в роли некоего хранилища этих самых воспоминаний.

5. Головоломки мозга

Смех является наименее изученной человеческой поведенческой реакцией. Ученые обнаружили, что во время смеха активизируются сразу три отдела мозга: та часть мозга, благодаря которой человек понимает шутку, та часть, которая приводит в движение мускулы и эмоциональная часть, благодаря которой человек получает положительные эмоции от смеха. Но до сих пор науке не ясно, почему один человек смеется над той шуткой, которую другой человек находит абсолютно несмешной или даже глупой.

4. Природа vs. воспитания

Наука так еще и не определилась с ответом на вопрос, что же все-таки больше влияет на наше сознание: природа, генетика или же общество и навязываемые им моральные устои, а может быть и то, и другое.

3. Тайна смерти

Вечная жизнь – это лишь история для Голливуда. Но почему же люди стареют? Ведь мы рождаемся крепкими и здоровыми, готовыми бороться с любыми недугами. Но с возрастом мы утрачиваем свои «бойцовские» качества. Существуют 2 категории причин того, почему человек стареет:

Старение является частью естественной генетики человека.

У старения нет никакой цели, оно является результатом клеточного разрушения.

2. Глубокая заморозка

Вечная жизнь может и не быть реальностью. Но крионика (cryonics) дарит человеку две жизни. В центрах крионики в жидком азоте при температуре минус 320 градусов по шкале Фаренгейта хранятся замороженные тела людей. Главная идея заключается в том, что если человек болен какой-либо на данный момент неизлечимой болезнью, он имеет возможность подвергнуть себя глубокой заморозке, а потом, когда лечение будет найдено, его разморозят, и он сможет вылечиться и продолжить жить. Однако этой абсолютно новой технологии трудно доверять, еще ни одно тело не было «разморожено» и оживлено. Более того, если тело не хранить при нужной температуре, его клетки могут превратиться в лед и буквально разлететься на кусочки.

1. Сознание

Когда вы просыпаетесь утром, вы можете понять, что солнце еще только-только встает, услышать пение птиц и может быть даже почувствовать счастье, когда свежий утренний воздух врывается вам в комнату. Объяснить, как и почему все это происходит, ученые не могли со времен античности. Только недавно нейробиологи решили принимать человеческое сознание как реальный факт. Самой сложной задачей всегда было объяснение, как происходящий в мозге процесс вызывает субъективные впечатления. До сих пор ученым удалось только составить огромный список вопросов.

Головной мозг - это важнейшая часть центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, её головной конец; у позвоночных находится внутри черепа. В анатомической номенклатуре позвоночных, в том числе человека, мозг в целом чаще всего обозначается как encephalon - латинизированная форма греческого слова; изначально латинское cerebrum стало синонимом большого мозга (telencephalon).

Головной мозг состоит из большого числа нейронов, связанных между собой синаптическими связями. Взаимодействуя посредством этих связей, нейроны формируют сложные электрические импульсы, которые контролируют деятельность всего организма.

Несмотря на значительный прогресс в изучении головного мозга в последние годы , многое в его работе до сих пор остаётся загадкой. Функционирование отдельных клеток достаточно хорошо объяснено, однако понимание того, как в результате взаимодействия тысяч и миллионов нейронов мозг функционирует как целое, доступно лишь в очень упрощённом виде и требует дальнейших глубоких исследований.

Головной мозг как орган позвоночных

Говорить о наличии головного мозга в строгом смысле можно только применительно к позвоночным, начиная с рыб. Однако несколько вольно этот термин используют для обозначения аналогичных структур высокоорганизованных беспозвоночных - так, например, у насекомых «головным мозгом» называют иногда скопление ганглиев окологлоточного нервного кольца.

Центральная нервная система (ЦНС):

I. Шейные нервы.
II. Грудные нервы.
III. Поясничные нервы.
IV. Крестцовые нервы.
V. Копчиковые нервы.

1. Головной мозг.
2. Промежуточный мозг.
3. Средний мозг.
4. Мост.
5. Мозжечок.
6. Продолговатый мозг.
7. Спинной мозг.
8. Шейное утолщение.
9. Поперечное утолщение.
10. «Конский хвост»

Вес головного мозга в процентах от массы тела составляет у современных хрящевых рыб 0,06-0,44 %, у костных рыб 0,02-0,94 %, у хвостатых земноводных 0,29-0,36 %, у бесхвостых 0,50-0,73 % У млекопитающих относительные размеры головного мозга значительно больше: у крупных китообразных 0,3 %; у мелких китообразных - 1,7 %; у приматов 0,6-1,9 %. У человека отношение массы головного мозга к массе тела в среднем равно 2 %.

Наиболее крупные размеры имеет головной мозг млекопитающих отрядов китообразные, хоботные, приматы. Наиболее сложным и функциональным мозгом можно считать мозг человека.

О тканях мозга

Головной мозг заключен в надежную оболочку черепа (за исключением простых организмов). Кроме того, он покрыт оболочками (лат. meninges) из соединительной ткани - твёрдой (лат. dura mater) и мягкой (лат. pia mater), между которыми расположена сосудистая, или паутинная (лат. arachnoidea) оболочка. Между оболочками и поверхностью головного и спинного мозга расположена цереброспинальная (часто её называют спинномозговая) жидкость - ликвор (лат. liquor). Цереброспинальная жидкость также содержится в желудочках головного мозга. Избыток этой жидкости называется гидроцефалией. Гидроцефалия бывает врождённой (чаще) и приобретённой.

Головной мозг высших позвоночных организмов состоит из ряда структур: коры больших полушарий, базальных ганглиев, таламуса, мозжечка, ствола мозга. Эти структуры соединены между собой нервными волокнами (проводящие пути). Часть мозга, состоящая преимущественно из клеток, называется серым веществом, из нервных волокон - белым веществом. Белый цвет - это цвет миелина, вещества, покрывающего волокна. Демиелинизация волокон приводит к тяжелым нарушениям в головном мозге (рассеянный склероз).

Клетки мозга

Клетки мозга включают нейроны (клетки, генерирующие и передающие нервные импульсы) и глиальные клетки, выполняющие важные дополнительные функции. (Можно считать, что нейроны являются паренхимой мозга, а глиальные клетки стромой). Нейроны делятся на возбуждающие (то есть активирующие разряды других нейронов) и тормозные (препятствующие возбуждению других нейронов).

Коммуникация между нейронами происходит посредством синаптической передачи. Каждый нейрон имеет длинный отросток, называемый аксоном, по которому он передает импульсы другим нейронам. Аксон разветвляется и в месте контакта с другими нейронами образует синапсы - на теле нейронов и дендритах (коротких отростках). Значительно реже встречаются аксо-аксональные и дендро-дендритические синапсы. Таким образом, один нейрон принимает сигналы от многих нейронов и в свою очередь посылает импульсы ко многим другим.

В большинстве синапсов передача сигнала осуществляется химическим путем - посредством нейромедиаторов. Медиаторы действуют на постсинаптические клетки, связываясь с мембранными рецепторами, для которых они являются специфическими лигандами. Рецепторы могут быть лиганд-зависимыми ионными каналами, их называют ещё ионотропными рецепторами, или могут быть связаны с системами внутриклеточных вторичных мессенджеров (такие рецепторы называют метаботропными). Токи ионотропных рецепторов непосредственно изменяют заряд клеточной мембраны, что ведёт к её возбуждению или торможению. Примерами ионотропных рецепторов могут служить рецепторы к ГАМК (тормозной, представляет собой хлоридный канал), или глутамату (возбуждающий, натриевый канал). Примеры метаботропных рецепторов - мускариновый рецептор к ацетилхолину, рецепторы к норадреналину, эндорфинам, серотонину. Поскольку действие ионотропных рецепторов непосредственно ведёт к торможению или возбуждению, их эффекты развиваются быстрее, чем в случае метаботропных рецепторов (1-2 миллисекунды против 50 миллисекунд - нескольких минут).

Форма и размеры нейронов головного мозга очень разнообразны, в каждом его отделе разные типы клеток. Различают принципиальные нейроны, аксоны которых передают импульсы другим отделам, и интернейроны, осуществляющие коммуникацию внутри каждого отдела. Примерами принципиальных нейронов являются пирамидные клетки коры больших полушарий и клетки Пуркинье мозжечка. Примерами интернейронов являются корзиночные клетки коры.

Активность нейронов в некоторых отделах головного мозга может модулироваться также гормонами.

До сих пор было известно, что нервные клетки восстанавливаются только у животных. Однако недавно ученые обнаружили, что в отделе мозга человека, который отвечает за обоняние, из клеток-предшественниц образуются зрелые нейроны. Однажды они смогут помочь «починить» травмированный мозг.[источник не указан 15 дней]

Кровоснабжение головного мозга

Функционирование нейронов мозга требует значительных затрат энергии, которую мозг получает через сеть кровоснабжения. Головной мозг снабжается кровью из бассейна трёх крупных артерий - двух внутренних сонных артерий (лат. a. carotis interna) и основной артерии (лат. a. basilaris). В полости черепа внутренняя сонная артерия имеет продолжение в виде передней и средней мозговых артерий (лат. aa. cerebri anterior et media). Основная артерия находится на вентральной поверхности ствола мозга и образована слиянием правой и левой позвоночных артерий. Её ветвями являются задние мозговые артерии. Перечисленные три пары артерий (передняя, средняя, задняя), анастомозируя между собой, образуют артериальный (виллизиев) круг. Для этого передние мозговые артерии соединяются между собой передней соединительной артерией (лат. a. communicans anterior), а между внутренней сонной (или, иногда средней мозговой) и задней мозговыми артериями, с каждой стороны, имеется задняя соединительная артерия (лат. aa.communicans posterior). Отсутствие анастомозов между артериями становится заметным при развитии сосудистой патологии (инсультов), когда из-за отсутствия замкнутого круга кровоснабжения область поражения увеличивается. Кроме того, возможны многочисленные варианты строения (разомкнутый круг, нетипичное деление сосудов с формированием трифуркации и др.). Если активность нейронов в одном из отделов усиливается, увеличивается и кровоснабжение этой области. Регистрировать изменения функциональной активности отдельных участков головного мозга позволяют такие методы неинвазивной нейровизуализации как функциональная магнитно-резонансная томография и позитрон-эмисионная томография.

Между кровью и тканями мозга имеется гематоэнцефалический барьер, который обеспечивает избирательную проницаемость веществ, находящиихся в сосудистом русле, в церебральную ткань. В некоторых участках мозга этот барьер отсутствует (гипоталамическая область) или отличается от других частей, что связано с наличием специфических рецепторов и нейроэндокринных образований. Этот барьер защищает мозг от многих видов инфекции. В то же время, многие лекарственные препараты, эффективные в других органах, не могут проникнуть в мозг через барьер.

Функции головного мозга

Функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающей от органов чувств, планирование, принятие решений, координацию, 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.


Основные отделы головного мозга человека:

ромбовидный (задний) мозг;
продолговатый мозг;
задний (собственно задний);
мост (содержит главным образом проекционные нервные волокна и группы нейронов, является промежуточным звеном контроля мозжечка);
мозжечок (состоит из червя и полушарий, на поверхности мозжечка нервные клетки образуют кору);
полостью ромбовидного мозга является IV желудочек (на дне его имеются отверстия, которые соединяют его с другими тремя желудочками мозга, а также с субарахноидальным пространством);
средний мозг;
четверохолмие;
полость среднего мозга - водопровод мозга (Сильвиев водопровод);
ножки мозга;
передний мозг - состоит из промежуточного и конечного мозга;
промежуточный (через этот отдел происходит переключение всей информации, которая идет из низлежащих отделов мозга в большие полушария), полостью промежуточного мозга является III желудочек;
таламус;
эпиталамус
эпифиз;
поводок;
серая полоска;
гипоталамус (центр вегетативной нервной системы);
гипофиз;
воронка гипофиза;
серый бугор;
сосцевидные тела;
конечный;
плащ (кора);
базальные ядра (стриатум);
хвостатое ядро;
чечевицеобразное ядро;
ограда;
миндалевидное тело;
«обонятельный мозг»;
обонятельная луковица (проходит обонятельный нерв);
обонятельный тракт;
полость конечного мозга - боковые (I и II желудочки).

Поток сигналов к головному мозгу и от него осуществляется через спинной мозг, управляющий телом, и через черепномозговые нервы. Сенсорные (или афферентные) сигналы поступают от органов чувств в подкорковые (то есть предшествующие коре полушарий) ядра, затем в таламус, а оттуда в высший отдел - кору больших полушарий.

Кора состоит из двух полушарий, соединённых между собой пучком нервных волокон - мозолистым телом (corpus callosum). Левое полушарие ответственно за правую половину тела, правое - за левую. У человека правое и левое полушарие имеют разные функции.

Зрительные сигналы поступают в зрительный отдел коры (в затылочной доле), тактильные в соматосенсорную кору (в теменной доле), обонятельные - в обонятельную кору и т. д. В ассоциативных же областях коры происходит интеграция сенсорных сигналов разных типов (модальностей).

Моторные области коры (первичная моторная кора и другие области лобных долей) ответственны за регуляцию движений.

Префронтальная кора (развитая у приматов) отвечает за мыслительные функции.

Области коры взаимодействуют между собой и с подкорковыми структурами - таламусом, базальными ганглиями, ядрами ствола мозга и спинным мозгом. Каждая из этих структур, хоть и более низкая по иерархии, выполняет важную функцию, а также может действовать автономно. Так, в управлении движениями задействованы базальные ганглии, красное ядро ствола мозга, мозжечок и другие структуры, в эмоциях - амигдала, в управлении вниманием - ретикулярная формация, в краткосрочной памяти - гиппокамп.

С одной стороны, существует локализация функций в отделах головного мозга, с другой - все они соединены в единую сеть.

Пластичность

Мозг обладает свойством пластичности. Если поражен один из его отделов, другие отделы через некоторое время могут компенсировать его функцию. Пластичность мозга играет роль и в обучении новым навыкам.

Методы исследования

Одним из старейших методов исследования мозга является методика аблаций, которая состоит в том, что один из отделов мозга удаляется, и ученые наблюдают за изменениями, к которым приводит такая операция.

Не всякую область мозга можно удалить, не убив организм. Так, многие отделы ствола мозга ответственны за жизненно важные функции, такие, как дыхание, и их поражение может вызвать немедленную смерть. Тем не менее, поражение многих отделов, хотя и отражается на жизнеспособности организма, несмертельно. Это, например, относится к областям коры больших полушарий. Обширный инсульт вызывает паралич или потерю речи, но организм продолжает жить. Вегетативное состояние, при котором большая часть мозга мертва, можно поддерживать за счет искусственного питания.

Исследования с применением аблаций имеют давнюю историю и продолжаются в настоящее время. Если ученые прошлого удаляли области мозга хирургическим путем, то современные исследователи используют токсические вещества, избирательно поражающие ткани мозга (например, клетки в определённой области, но не проходящие через неё нервные волокна).

После удаления отдела мозга какие-то функции теряются, а какие-то сохраняются. Например, кошка, мозг которой рассечён выше таламуса, сохраняет многие позные реакции и спинномозговые рефлексы. Животное, мозг которого рассечён на уровне ствола мозга (децеребрированное), поддерживает тонус мышц-разгибателей, но утрачивает позные рефлексы.

Проводятся наблюдения и за людьми с поражениями мозговых структур. Так, богатую информацию для исследователей дали случаи огнестрельных ранений головы во время Второй мировой войны. Также проводятся исследования больных, поражённых инсультом, и с поражениями мозга в результате травмы.

Электрофизиология

Электрофизиологи регистрируют электрическую активность мозга - с помощью тонких электродов, позволяющих записывать разряды отдельных нейронов, или с помощью электроэнцефалографии (методики отведения потенциалов мозга с поверхности головы).

Тонкий электрод может быть сделан из металла (покрытого изоляционным материалом, обнажающим лишь острый кончик) или из стекла. Стеклянный электрод представляет собой тонкую трубочку, заполненную внутри солевым раствором. Электрод может быть настолько тонок, что проникает внутрь клетки и позволяет записывать внутриклеточные потенциалы. Другой способ регистрации активности нейронов - внеклеточный.

В некоторых случаях тонкие электроды (от одного до несколько сотен) вживляются в мозг, и исследователи регистрируют активность продолжительное время. В других случаях электрод вводится в мозг только на время эксперимента, а по окончании записи извлекается.

С помощью тонкого электрода можно регистрировать как активность отдельных нейронов, так и локальные потенциалы (local field potentials), образующиеся в результате активности многих сотен нейронов. С помощью ЭЭГ электродов, а также поверхностных электродов, накладываемых непосредственно на мозг, можно регистрировать только глобальную активность большого количества нейронов. Полагают, что регистрируемая таким образом активность складывается как из нейронных потенциалов действия (то есть нейронных импульсов), так и подпороговых деполяризаций и гиперполяризаций.

При анализе потенциалов мозга часто производят их спектральный анализ, причём разные компоненты спектра имеют разные названия: дельта (0,5-4 Гц), тета 1 (4-6 Гц), тета 2 (6-8 Гц), альфа (8-13 Гц), бета 1 (13-20 Гц), бета 2 (20-40 Гц), гамма-волны (включает частоту бета 2 ритма и выше).

Электрическая стимуляция

Одним из методов изучения функций мозга является электрическая стимуляция отдельных областей. С помощью этого метода был, например, исследован «моторный гомункулус» - было показано, что, стимулируя определенные точки в моторной коре, можно вызвать движение руки, стимулируя другие точки - движения ног и т. д. Полученную таким образом карту и называют гомункулусом. Разные части тела представлены различающимися по размеру участками коры мозга. Поэтому у гомункулуса большое лицо, большие пальцы и ладони, но маленькое туловище и ноги.

Если же стимулировать сенсорные области мозга, то можно вызвать ощущения. Это было показано как на человеке (в знаменитых опытах Пенфилда), так и на животных.

В настоящее время для стимуляции мозга широко используется неинвазивный метод фокальной магнитной стимуляции. Проблема с этим методом состоит в том, что он активирует довольно большие участки мозга, а в некоторых случаях требуется стимулировать локальные участки.

Применяется электрическая стимуляция и в медицине - от электрошока, показанного во многих кинофильмах об ужасах психиатрических клиник, до стимуляции структур в глубине мозга, ставшей популярным методом лечения болезни Паркинсона.

Другие методики

Для исследования анатомических структур головного мозга применяются рентгеновская КТ и МРТ. Также при анатомо-функциональных исследованиях головного мозга применяются ПЭТ, однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), функциональная МРТ. Возможна визуализация структур головного мозга методом ультразвуковой диагностики (УЗИ) при наличии ультразвукового «окна» - дефекта черепных костей, например, большой родничок у детей раннего возраста.

В эпоху современных технологий человек вряд ли задумывается над тем, что обладает куда более совершенным инструментом, чем многочисленные компьютеры, смартфоны и другие чудеса техники. Мозг, по праву, является одним из самых загадочных и плохо изученных органов человеческого тела. В этой статье собраны наиболее интересные факты о мозге человека.

Наша память

Ученые только начинают подбираться к разгадке тайны наших воспоминаний. Почему мы что-то запоминаем хорошо, а другое плохо? Используя современные технологии , ученый мир выяснил, что у человека есть обычные воспоминания и ложные. И оба эти вида воспоминаний заставляют быть активным одинаковые участки мозга.

Поэтому, нельзя сказать о том, что в памяти человека самую большую роль играет только гиппокамп (участвует в формирования эмоций, консолидации памяти), как это предполагали ученые раньше. Да, он, безусловно, имеет большое значение, но не исключительное. При исследованиях механизмов памяти, ученые просят испытуемых вспоминать ситуацию в контексте, для того, чтобы отличить ложные и обычные воспоминания. Эти факты о мозге человека до сих пор не до конца изучены.

Фантомное ощущение

Большой процент людей, у которых ампутирована часть тела, ощущают тепло, боль или давление в несуществующей конечности. Ученые так и не пришли к единому выводу, которое бы объяснило это явление. Одни говорят о том, что нервные окончания, которые вели в ампутированную конечность, осуществляют новые связи и посылают туда сигналы, как будто она на месте. Другие предполагают, что в мозгу человека есть память обо всем организме, и поэтому он работает с конечностью и после ее потери.

Мозг не чувствителен к боли

Еще один - человеческий мозг не ощущает боли, потому, что в мозгу отсутствуют болевые рецепторы. Но это не относится к головным болям. Когда у нас «болит голова» - боль ощущает не сам мозг, а прилегающие к нему ткани.

Способность к восстановлению утраченных функций

Мозг человека обладает ещё одной удивительной способностью - умением восстанавливать функции, которые были утрачены. В том случае, если травма произошла в раннем возрасте и были повреждены важные участки коры головного мозга, функции этих отделов в большинстве случаев переносятся на другие участки. Конечно, восстановление происходит постепенно и не всегда полностью осуществляется. Тем не менее, эти факты о человеческом мозге свидетельствует о том, что мозг – единая система , все элементы которой взаимосвязаны.

Мозг никогда не отдыхает

Наш мозг никогда не отдыхает, даже когда мы спим, мозг продолжает активно трудиться. Существуют разные интересные теории о том, откуда появляются наши сны. Одна из теорий говорит о том, что наш мозг во сне укрепляет воспоминания, обрабатывает полученную за день информацию. А вторая теория делает предположение о том, что наш мозг во сне активизирует разнообразные каналы и проверяет связи. Ученые со всего мира до сих пор не ведают, откуда берутся сны у человека. Установили только тот факт, что сны приходят всегда во время так называемой «фазы быстрого сна».

Необходим ли нам сон?

Почти треть своей жизни мы проводим во сне. Спят люди, животные, насекомые. Достоверно не известно, зачем нам нужен сон. Ученые могут лишь предполагать. Выяснили, что для жизни млекопитающих сон очень важен. Ведь, если на долгое время лишать сна, то это может привести к различным расстройствам здоровья, и даже к смерти.

По мнению ученых, в долгой фазе сна человек отдыхает, запасается энергией, так как мозг в это время почти не проявляет активности. А в быстрой фазе мозг обрабатывает воспоминания, полученные человеком за день, и переносит эти воспоминания из кратковременной в долговременную память. Однако ученые так и не смогли объяснить тот факт, почему наши сны так редко связаны с нашими воспоминаниями?

Мозг и жир

Человеческий мозг, в среднем, на 60% состоит из жира. Поэтому для его правильного функционирования очень важно правильно питаться и потреблять «правильные жиры», которые содержаться в рыбе, оливковом масле, семечках, орехах.

Мозг любит тренировки

Физические тренировки помогают держать мозг в тонусе. Регулярная спортивная нагрузка способствует увеличению количества капиляров в мозгу, что соответсвенно улучшает доступ кислорода и глюкозы. Достаточно регулярных занятий по 30 минут 2-3 раза в неделю.

Интеллектуальные тренировки также полезны. «Живой компьютер» поддается развитию в любом возрасте. Чем больше его нагружать сложными задачками, тем «умнее» он становится. Так что не ленитесь «прокачивать мозги» - это избавит вас от старческого слабоумия и психических расстройств.

Два полушария

Многие знают, что мозг человека состоит из двух полушарий, при этом мало кому известно о том, что функции правого и левого полушария различаются.

К слову сказать, левое полушарие у женщин, как правило, больше, чем у мужчин. Это научно обосновывает тот факт, что женщины более успешны в гуманитарных дисциплинах, а мужчины в технических и математических.

Помню - не помню

Не менее интересные факты о головном мозге связаны с памятью, вернее с ее потерей. Большинству людей известно о таком явлении, как амнезия. Оно часто упоминается в художественной литературе, кино, сериалах. Немногие знают о том, что амнезия бывает разной. Чаще всего она возникает после какого-либо травмирующего воздействия, будь то черепно-мозговая травма, интоксикация или опухоль, при этом человек не помнит период после воздействия.

Тем не менее, амнезия может затрагивать период до воздействия, это тот случай, когда больной забывает все факты из своей жизни до травмы. Особое место занимают амнезии, связанные с аффектами, сильными эмоциональными состояниями, когда человек забывает какое-либо травмирующее событие, неприятное происшествие из собственной жизни.

Кроме амнезий, существуют и другие нарушения памяти, например, гипермнезия, т.е. усиление памяти,часто сопровождающееся поразительными способностями к арифметическому счёту. Также существует такое явление, как гипомнезия, т.е. ухудшение или ослабление памяти.

Над чем мы смеемся?

Единственное, что доподлинно известно о смехе человека, это то, что при нем активны три части нашего мозга: эмоциональная, отвечающая за наши веселые ощущения; двигательная, которая управляет мускулами лица; когнитивная, отвечающая за наше мышление. Но науке не известно, почему у кого-то вызывают смех одни шутки, а у кого-то другие. Одни люди могут от души посмеяться над упавшим человеком, а другие ему только посочувствуют. Так же, как одни смеются над уличными и сортирными шутками, а другие могут посмеяться, когда смотрят фильм ужасов. А вот то, что известно всем – смех очень хорошо влияет на наше самочувствие.

Старость

Мы стареем, однако мы родились с большим запасом различных механизмов, которые способны бороться с травмами и инфекциями. Но чем больше человек живет, тем меньше эти механизмы работают. У ученых нет единого ответа, с чем это связано. Одни считают, что старение организма заложено генетически, а вторые, что организм стареет по причине того, что поврежденные клетки накапливаются. Единственное, в чем мнения ученых сходятся, это то, что развитие науки вскоре даст возможность продлить человеческую жизнь в два раза, как минимум..

Конечно, это далеко не все загадки про мозг и его функционирование. Существует огромное количество тайн и необъяснённых явлений, связанных с его деятельностью. Мы может только надеяться, что учёные смогут подобраться к их решению в ближайшем будущем

Видео о том, как мозг обманывает нас:

Интересные факты о мозге человека

Мозг человека общепризнан одним из самых сложных и в то же время самых совершенных устройств во вселенной. Пользователи современных планшетов и смартфонов даже не задумываются над тем, что в их голове находится запоминающее устройство и процессор неизмеримо совершеннее, чем самый мощный компьютер.

1. В 2015 году четвертый по мощности суперкомпьютер в мире в течение 40 минут имитировать только одну секунду активности мозга человека. По мнению американского изобретателя Рэймонда Курцвейла, только в 2023 году персональные компьютеры достигнут вычислительной мощности человеческого мозга.

2. Память мозга может вместить число байт, выражающееся числом с 8432-я нулями. По приблизительным оценкам ученых это около 1000 терабайт. Для сравнения: Национальный Британский архив, в котором хранится история последних девяти веков, занимает всего 70 терабайт.

3. В нашем мозгу 100 000 километров кровеносных сосудов. Мозг также состоит из ста миллиардов нейронов, столько же, сколько звезд во всей нашей галактике. Мозг включает в себя более 100 триллионов нейронных связей (синапсов). Новые нейронные связи в мозгу формируются каждый раз, когда вы что-то запоминаете. То есть когда вы познаете что-то новое, структура мозга меняется.

4. При просыпании мозг создает электрическое поле в 23 ватта, что является достаточным, чтобы зажечь лампочку.

5. Мозг составляет всего 2% тела, но он использует 17% энергии тела и 20% кислорода и крови.

6. Мозг человека на 75% состоит из воды, а по консистенции он напоминает сыр тофу. 60% человеческого мозга - жир. Поэтому для его правильного функционирования очень важно правильно питаться и потреблять «правильные жиры», которые содержаться в рыбе, оливковом масле, семечках и орехах.

7. Ученые считают, что диета может привести к тому, что мозг будет «есть» сам себя. А недостаток кислорода в мозге на протяжении 5 минут приводит к его необратимому повреждению.

8. Человек не может пощекотать сам себя. Дело в том, что человеческий мозг настроен на восприятие внешних раздражителей, чтобы не пропустить важные сигналы в потоке ощущений, вызванных действиями самого человека.

9. Забывание - это естественный процесс для мозга: удаление ненужной информации помогает нервной системе сохранять ее гибкость. Алкоголь не влияет на память - просто, когда человек напивается в хлам, мозг временно теряет способность запоминать.

10. Мозгу необходимо всего 6 минут, чтобы среагировать на алкоголь. То есть опьянение начинается через 6 минут после попадания алкоголя в организм.

11. Самым большим мировым донором мозга является монашеский орден сестёр-педагогов в Манкато, штат Миннесота. Монахини этого ордена пожертвовали посмертно науке более 700 единиц мозга.

12. У человека больше нервных клеток при рождении, чем во всей последующей жизни.

13. Мозг поделен на два полушария. При этом не может работать только левое или правое полушарие мозга. Они всегда работают одновременно, но левое полушарие отвечает за рациональное, аналитическое мышление, а правое - за визуальное и мыслительное. Они также работают в противовес - у вас зачесалась левая пятка, а ощущения воспринимаются правой стороной мозга. Но есть один интересный факт, если половина мозга отключается, то человек все равно выживает.

14. Жестокость в семье так же действует на мозг ребенка, как и война на мозг солдата. Научно доказано, что даже слабое чувство власти меняет работу мозга человека и уменьшает его способность к сочувствию.

15. Патологоанатом Томас Харви, который осуществлял вскрытие тела Альберта в 1955 году, украл его мозг и хранил в формалиновом растворе около 20 лет. В 1978 году американский журналист Стивен Левай (Steven Levy) выследил доктора Харви в Уичито, Канзас, где медик признался, что мозг до сих пор хранится у него в растворе формальдегида.

16. Размер и масса мозга никак не связаны с интеллектуальными способностями человека. Например, мозг Эйнштейна весил один килограмм двести тридцать граммов, что меньше, чем средний вес мозга человека в этом возрасте - один килограмм четыреста грамм.

17. Несмотря на то, что мужской мозг на 10 процентов больше женского, в женском головном мозге находятся больше нервных клеток и соединителей, и работает он быстрее и эффективнее мужского. Женщины перерабатывают информацию более эмоционально, используя правое полушарие, а мужчины - левую «логическую» часть мозга.

18. Чувство уверенности можно вызвать без необходимости рационального объяснения, а просто стимулируя определенную часть мозга.

19. Длительные разговоры по мобильному телефону значительно увеличивают риск возникновения опухоли головного мозга. Мобильные телефоны направляют в голову человека по 217 электромагнитных импульсов каждую минуту, то есть идёт облучение мозга. Мозг ребёнка наиболее восприимчив к подобному излучению, в отличие от мозга взрослого человека.

20. Мозг ребёнка может использовать до 50% всей глюкозы в организме, что объясняет, почему детям нужно так много спать. Недостаток сна у взрослого человека существенно влияет на работу мозга, ведет к ухудшению суждений и замедлению реакции. Мозг заставляет наше сознание проводить во сне треть всей жизни, а сам в это время активно работает.

21. Половина мозга может быть удалена хирургическим путём без видимого воздействия на личность или память.

22. По мнению учёных, мозг воспринимает отказ, как физическую боль.

23. В человеческом мозге есть участки со следующими названиями: «водопровод», «клюв и колено мозолистого тела», «червь мозжечка», «головка хвостатого ядра», «уздечка верхнего мозгового паруса» и даже «пальцы ног морского конька».

24. Интересный факт - большинство людей, у которых была ампутирована часть тела, ощущают тепло, боль или давление в несуществующей конечности. Ученые так и не пришли к единому выводу, которое бы объяснило это явление. Одни говорят о том, что нервные окончания, которые вели в ампутированную конечность, осуществляют новые связи и посылают туда сигналы, как будто она на месте. Другие предполагают, что в мозгу человека есть память обо всем организме, и поэтому он работает с конечностью и после ее потери.

25. Еще один интересный факт - человеческий мозг не ощущает боли, потому, что в мозгу отсутствуют болевые рецепторы. Но это не относится к головным болям. Когда у нас «болит голова» - боль ощущает не сам мозг, а прилегающие к нему ткани.

26. Половина наших генов описывает комплексную структуру мозга, в то время как вторая половина описывает организацию остальных 95% тела.

27. Во время оргазма мозг вырабатывает столько дофамина, что при его сканировании результаты будут такие же, как у наркомана под действием тяжелого наркотика.

31. Самый высокий IQ - 210 зафиксирован у корейского вундеркинга Унг Янга 1972 года рождения. Вундеркинд освоил алгебру в возрасте 8 месяцев. К 2 годам он свободно говорил на 4 языках. Он поступил в университет в 4 года и закончил его в 15 лет. Кроме того Янг превосходно рисует и пишет стихи. Сейчас он живет в Южной Корее и наслаждается тем, чего он раньше был лишен, то есть отдыхает от науки, от работы, от учебы.

32. IQ Анатолия Вассермана равен 150. Самый высокий средне - национальный зафиксирован в Японии и равен 130. В России средний результат - 99 единиц. Белоруссия и Украина набрали по 92 балла. Естественно, эти данные приблизительны и могут отличаться в разных источниках.

33. Мозг человека продолжает развиваться до 50 лет. Физические тренировки помогают держать мозг в тонусе и после пятидесяти. Регулярная спортивная нагрузка способствует увеличению количества капилляров в мозгу, что соответственно улучшает доступ кислорода и глюкозы. Бывшие спортсмены с возрастом гораздо реже остальных сталкиваются с болезнями головного мозга, склерозом и шизофренией.

34. Интеллектуальная активность вызывает производство дополнительной ткани мозга, которая компенсирует заболевшую, поэтому не ленитесь «прокачивать мозги» - это избавит вас от старческого слабоумия и психических расстройств.

Занятие незнакомой деятельностью - лучший способ развития мозга. Общение с теми, кто превосходит вас по интеллекту, также является сильнодействующим средством развития мозга.

Похожие статьи