Головний мозок людини, орган, що координує і регулює всі життєві функції організму і контролює поведінку. Всі наші думки, почуття, відчуття, бажання і рухи пов'язані з роботою мозку, і якщо він не функціонує, людина переходить у вегетативний стан: втрачається здатність до якихось дій, відчуттів або реакцій на зовнішні впливи.
Головний мозок - симетрична структура, як і більшість інших частин тіла. При народженні його вага становить приблизно 0,3 кг, тоді як у дорослого він - бл. 1,5 кг. При зовнішньому огляді мозку увагу насамперед привертають два великих півкулі, що приховують під собою більш глибинні освіти. Поверхня півкуль вкрита борознами і звивинами, що збільшують поверхню кори (зовнішнього шару мозку). Ззаду поміщається мозочок, поверхня якого більш тонко порізана. Нижче великих півкуль розташований стовбур мозку, що переходить у спинний мозок. Від стовбура і спинного мозку відходять нерви, по яких до мозку стікається інформація від внутрішніх і зовнішніх рецепторів, а у зворотному напрямку йдуть сигнали до м'язів і залоз. Від головного мозку відходять 12 пар черепно-мозкових нервів. Всередині мозку розрізняють сіру речовину, що складається переважно з тіл нервових клітин і утворює кору, і біла речовина - нервові волокна, які формують провідні шляхи (тракти), що зв'язують між собою різні відділи мозку, а також утворюють нерви, що виходять за межі ЦНС і йдуть до різних органів. Головний і спинний мозок захищені кістковими футлярами - черепом і хребтом. Між речовиною мозку і кістковими стінками розташовуються три оболонки: зовнішня - тверда мозкова оболонка, внутрішня - м'яка, а між ними - тонка павутинна оболонка. Простір між оболонками заповнено спинномозкової (цереброспінальної) рідиною, яка за складом схожа з плазмою крові, виробляється під внутрішньомозкових порожнинах (шлуночках мозку) і циркулює в головному і спинному мозку, забезпечуючи його поживними речовинами та іншими необхідними для життєдіяльності чинниками. Кровопостачання головного мозку забезпечують насамперед сонні артерії; біля основи мозку вони поділяються на великі гілки, що йдуть до різних його відділах. Хоча вага мозку складає всього 2,5% ваги тіла, до нього постійно, вдень і вночі, надходить 20% циркулюючої в організмі крові і відповідно кисню. Енергетичні запаси самого мозку вкрай невеликі, так що він надзвичайно залежимо від постачання киснем. Існують захисні механізми, здатні підтримати мозковий кровотік у разі кровотечі або травми. Особливістю мозкового кровообігу є також наявність т.зв. гематоенцефалічного бар'єру. Він складається з декількох мембран, обмежують проникність судинних стінок і надходження багатьох з'єднань з крові в речовину мозку; таким чином, цей бар'єр виконує захисні функції. Через нього не проникають, наприклад, багато лікарські речовини.
Клітини мозку включають нейрони (клітини, що генерують і передають нервові імпульси) і гліальні клітини, що виконують важливі додаткові функції. (Можна вважати, що нейрони є паренхімою мозку, а гліальні клітини стромою). Нейрони діляться на збуджуючі (тобто активують розряди інших нейронів) і гальмівні (перешкоджають порушенню інших нейронів). Комунікація між нейронами відбувається за допомогою синаптичної передачі. Кожен нейрон має довгий відросток, званий аксоном, за яким він передає імпульси іншим нейронам. Аксон розгалужується і в місці контакту з іншими нейронами утворює синапси - на тілі нейронів і дендритах (коротких відростках). Значно рідше зустрічаються аксо-аксональні і дендро-дендрітіческіе синапси. Таким чином, один нейрон приймає сигнали від багатьох нейронів і в свою чергу посилає імпульси до багатьох інших. У більшості синапсів передача сигналу здійснюється хімічним шляхом - за допомогою нейромедіаторів. Медіатори діють на постсинаптичні клітини, зв'язуючись з мембранними рецепторами, для яких вони є специфічними лігандами. Рецептори можуть бути ліганд-залежними іонними каналами, їх називають ще іонотропнимі рецепторами, або можуть бути пов'язані з системами внутрішньоклітинних вторинних месенджерів (такі рецептори називають метаботропнимі). Токи іонотропних рецепторів безпосередньо змінюють заряд клітинної мембрани, що веде до її порушення чи гальмування. Прикладами іонотропних рецепторів можуть служити рецептори до ГАМК (гальмівний, являє собою хлорідний канал), або глутамату (збудливий, натрієвий канал). Приклади метаботропних рецепторів - мускаринові рецептор до ацетилхоліну, рецептори до норадреналіну, ендорфінів, серотоніну. Оскільки дія іонотропних рецепторів безпосередньо веде до гальмування або збудження, їх ефекти розвиваються швидше, ніж у випадку метаботропних рецепторів (1-2 мілісекунди проти 50 мілісекунд - кількох хвилин). Форма і розміри нейронів головного мозку дуже різноманітні, у кожному його відділі різні типи клітин. Розрізняють принципові нейрони, аксони яких передають імпульси іншим відділам, і інтернейрони, здійснюють комунікацію всередині кожного відділу. Прикладами принципових нейронів є пірамідні клітини кори великих півкуль і клітини Пуркіньє мозочка. Прикладами інтернейронов є кошикові клітини кори. Активність нейронів в деяких відділах головного мозку може модулюватися також гормонами.
ОСНОВНІ ЧАСТИНИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ: Головний мозок можна умовно розділити на три основні частини: передній мозок, стовбур мозку та мозочок. У передньому мозку виділяють великі півкулі, таламус, гіпоталамус і гіпофіз (одну з найважливіших нейроендокринних залоз). Стовбур мозку складається з довгастого мозку, моста (вароліева моста) і середнього мозку. Великі півкулі - найбільша частина мозку, складова у дорослих приблизно 70% його ваги. У нормі півкулі симетричні. Вони з'єднані між собою масивним пучком аксонів (мозолясті тілом), що забезпечує обмін інформацією.
Кожна півкуля складається з чотирьох часток: лобної, тім'яної, скроневої і потиличної. У корі лобових часток містяться центри, що регулюють рухову активність, а також, ймовірно, центри планування і передбачення. У корі тім'яних доль, розташованих позаду лобових, знаходяться зони тілесних відчуттів, в тому числі дотику і суглобово-м'язового почуття. Збоку до тім'яній частці примикає скронева, в якій розташовані первинна слухова кора, а також центри мови та інших вищих функцій. Задні відділи мозку займає потилична частка, розташована над мозочком; її кора містить зони зорових відчуттів.
Області кори, безпосередньо не пов'язані з регуляцією рухів або аналізом сенсорної інформації, іменуються асоціативної корою. У цих спеціалізованих зонах утворюються асоціативні зв'язки між різними областями та відділами мозку і інтегрується надходить від них інформація. Асоціативна кора забезпечує такі складні функції, як научіння, пам'ять, мову і мислення. Підкіркові структури. Нижче кори залягає ряд важливих мозкових структур, або ядер, що представляють собою скупчення нейронів. До їх числа відносяться таламус, базальні ганглії і гіпоталамус. Таламус - це основне сенсорне передавальне ядро; він отримує інформацію від органів почуттів і, у свою чергу, переадресує її відповідним відділам сенсорної кори. У ньому є також неспецифічні зони, які пов'язані практично з усієї корою і, ймовірно, забезпечують процеси її активації і підтримки неспання і уваги. Базальні ганглії - це сукупність ядер (т.зв. шкаралупа, блідий шар і хвостате ядро), які беруть участь у регуляції координованих рухів (запускають і припиняють їх). Гіпоталамус - маленька область в основі мозку, що лежить під таламуса. Багато забезпечується кров'ю, гіпоталамус - важливий центр, контролюючий гомеостатические функції організму. Він виробляє речовини, регулюючі синтез і вивільнення гормонів гіпофіза (див. також ГІПОФІЗ). У гіпоталамусі розташовані багато ядра, що виконують специфічні функції, такі, як регуляція водного обміну, розподілу запасаемого жиру, температури тіла, статевої поведінки, сну і неспання. Стовбур мозку розташований біля основи черепа. Він з'єднує спинний мозок з переднім мозком і складається з довгастого мозку, моста, середнього і проміжного мозку. Через середній і проміжний мозок, як і через весь стовбур, проходять рухові шляхи, що йдуть до спинного мозку, а також деякі чутливі шляхи від спинного мозку до вищерозміщених відділів головного мозку. Нижче середнього мозку розташований міст, пов'язаний нервовими волокнами з мозочком. Сама нижня частина стовбура - довгастий мозок - безпосередньо переходить у спинний. У довгастому мозку розташовані центри, регулюючі діяльність серця і дихання в залежності від зовнішніх обставин, а також контролюючі кров'яний тиск, перистальтику шлунка і кишечника. На рівні стовбура провідні шляхи, що зв'язують кожне з великих півкуль з мозочком, перехрещуються. Тому кожну з півкуль управляє протилежною стороною тіла і пов'язане з протилежним півкулею мозочка. Мозочок розташований під потиличною долями великих півкуль. Через провідні шляхи мосту він пов'язаний з вищерозташованими відділами мозку. Мозочок здійснює регуляцію тонких автоматичних рухів, координуючи активність різних м'язових груп при виконанні стереотипних поведінкових актів; він також постійно контролює положення голови, тулуба і кінцівок, тобто бере участь у підтримці рівноваги. Згідно з останніми даними, мозочок відіграє дуже істотну роль у формуванні рухових навичок, сприяючи запам'ятовуванню послідовності рухів. |
