МОЗГ

Как работает наш главный орган

Конечный мозг

Самый большой отдел мозга. Его составляют два полушария, которые соединяются снизу мозолистым телом. Поверхность конечного мозга — кора больших полушарий — покрыта складками (извилинами) и впадинами (бороздами). В процессе эволюции такая структура позволила черепной коробке вместить больший объём клеток, при этом не особенно увеличившись в размерах.

Каждое из полушарий контролирует противоположную часть тела и обеспечивает определённые качества и навыки. У большинства людей левое полушарие отвечает за устную и письменную речь, понимание языка, счёт, а правое — за творчество, пространственную ориентацию, артистизм, музыкальные навыки.

Извилины и борозды делят кору на доли: лобную, височную, теменную и затылочную. Каждую из них составляют области, отвечающие за определённые функции.

Лобная доля

• Личность, поведение, эмоции.
• Суждения, планирование, решение проблем.
• Устная речь и письмо.
• Движения тела.
• Интеллект, концентрация, осознанность.

Теменная доля

• Интерпретация речи.
• Ощущение касания, боли, температуры.
• Интерпретация сигналов от органов зрения, слуха, моторной и сенсорной информации, память.
• Пространственное и зрительное восприятие.

Затылочная доля

• Обработка визуальной информации.

Височная доля

• Понимание языка (область Вернике).
• Память.
• Слух.
• Последовательность и организация действий.

Оболочки мозга

Это три мембраны: твёрдая, паутинная и мягкая. Они окутывают мозг, обеспечивая переход от костей черепа к мягкой нервной ткани, создают поддерживающий каркас для кровеносных сосудов и защищают нервную ткань от ударов и вибраций.

Твёрдая оболочка состоит из прочной соединительной ткани, напоминающей тонкий лист гибкого материала. Она покрывает головной мозг, а в некоторых местах её отростки внедряются внутрь.

Под твёрдой оболочкой залегает паутинная, а под ней — мягкая. Последняя почти срастается с поверхностью мозга, заходит во все его щели и борозды. Между двумя этими оболочками есть пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Она создаёт амортизирующую прослойку для защиты нервной ткани от ударов, а также поддерживает постоянное внутричерепное давление и участвует в обменных процессах между кровью и мозгом.

Ствол мозга

Этот участок работает как релейный центр, соединяя кору больших полушарий и мозжечок со спинным мозгом. Он обеспечивает множество автоматических функций, таких как дыхание, сокращение сердечной мышцы, поддержание температуры тела, циклы сна и пробуждения, пищеварение, кашель и чихание, тошнота и глотание.

Ствол содержит три структуры:

• Продолговатый мозг. Контролирует дыхание, кровяное давление, сердечный ритм и глотание.
• Мост. Вовлечён в координацию глаз, движения и ощущения мышц лица, слух и баланс. В этой структуре находится голубое пятно — скопление нейронов, ответственных за внимание и реакцию на тревогу и напряжение.
• Средний мозг. Отвечает за контроль над движениями тела, зрение и слух, участвует в регуляции циклов сна и бодрствования.

Мозжечок

Мозжечок отвечает за координацию движений. Эта структура передаёт информацию из спинного мозга в кору больших полушарий и обратно: показывает «центру», что происходит с телом в данный момент, а затем отсылает команды на периферию о том, что нужно сделать.

Мозжечок помогает выполнять автоматические движения вроде поддержания позы. Благодаря ему вы, не задумываясь, сохраняете равновесие, держите спину прямо и напрягаете нужные мышцы.

Также эта структура участвует в формировании мышечной памяти и планировании преднамеренных движений, включая сложные и высокоточные. Например, настраивает мелкую моторику, которая необходима для письма или игры на музыкальных инструментах.

Если вы хорошо играете в компьютерные игры, быстро и точно управляя джойстиком, скажите за это спасибо мозжечку.

Энторинальная кора

Эта структура соединяет кору больших полушарий и гиппокамп.

Энторинальная кора передаёт разные ощущения, включая звуки, запахи и визуальные образы, а гиппокамп собирает эти данные в общую картину и сохраняет в виде воспоминания.

В дальнейшем обращение к одной из частей впечатления может помочь воссоздать всю картину. Например, запах духов способен вызвать в памяти визуальный образ человека или звук его голоса.

Энторинальная кора и гиппокамп участвуют в формировании любых воспоминаний, включая события жизни, факты, слова и понятия. Также эти структуры помогают ориентироваться в пространстве и запоминать, что и где находится и как туда попасть.

Обонятельная луковица

Это парное образование в переднем мозге, ответственное за восприятие запахов.

Рецепторы в носу воспринимают химические вещества в воздухе и передают информацию в клубочки обонятельной луковицы — сплетение «хвостов», или аксонов, нервных клеток.

Из этой структуры данные о химическом составе воздуха проникают в разные части мозга для анализа и сравнения с тем, что уже хранится в памяти. После этого человек распознаёт присутствие химических веществ как определённый запах.

Лимбическая система

Это центр наших эмоций, обучения и памяти. В эту систему входят гиппокамп, миндалевидное тело (миндалина), гипоталамус, поясная кора, свод мозга и сосцевидные тела.

Гиппокамп

Отвечает за создание долгосрочных воспоминаний. Нервные клетки гиппокампа соединяются с другими областями мозга, чтобы сформировать разные аспекты памяти. Например, эпизодическую — воспоминания о событиях жизни и личных фактах вроде первого поцелуя или похорон родственника, семантическую — общие знания о мире, событиях и предметах, пространственную — запоминание мест и направлений.

Миндалина

В паре с гиппокампом создаёт долгосрочные воспоминания о специфических и эмоциональных событиях, связанных с людьми или местами. Миндалина ассоциирована со страхом, агрессией и тревожностью.

Гипоталамус

Связывает нервную систему с эндокринной. Он контролирует голод и жажду, реакцию тела на температуру окружающей среды, циклы сна и бодрствования, сексуальное поведение. Кроме того, гипоталамус участвует в формировании памяти и наряду с другими структурами лимбической системы связан с проявлением эмоций.

Поясная кора

Группа взаимодействующих мозговых структур, ответственных за эмоции. Передняя часть поясной коры также участвует в обработке эмоционального стресса от боли.

Свод мозга

Пучки белого вещества, которые изгибаются вокруг таламуса и соединяют медиальную височную долю с гипоталамусом. Свод мозга является частью лимбической системы и играет роль в формировании декларативной, или эксплицитной, памяти — той, что вы вызываете осознанно, в отличие от имплицитной, которая «включается» без сознательного участия.

Например, если вы вспоминаете, как инструктор по вождению говорил проезжать перекрёстки, — это эксплицитная память, а если ваша нога в этот момент сама давит на тормоз — имплицитная.

Сосцевидные тела

Два ядра, расположенные в основании гипоталамуса. Участвуют в консолидации и хранении опыта пространственной и эпизодической памяти. Первая содержит информацию о местах и направлениях, например о том, как добраться до магазина, а вторая аккумулирует данные о событиях жизни и личных фактах — тот случай, когда в этом магазине вам нахамили. Также этот отдел мозга участвует в возникновении эмоций и регулирует поведение, направленное на достижение цели и получение вознаграждения.

Перекрёст зрительных нервов (хиазма)

Участок частичного пересечения волокон зрительных нервов, расположенный под гипоталамусом. Благодаря неполному перекрёсту изображение с внутренней половины сетчатки глаза поступает в противоположную часть мозга. А то, что попало на внешнюю часть глаза, — в то же полушарие.

В результате левое полушарие обрабатывает информацию от правых полей зрения у обоих глаз, а правое — от тех, что находятся слева. В затылочной области коры вся полученная информация объединяется, и мы видим глубокую объёмную картинку.

Базальные ядра

Эта группа мозговых структур контролирует намеренные движения тела, привычные автоматические действия и эмоции.

Базальные ядра связывают высшую нервную деятельность с ощущениями и рефлексами. Они участвуют во многих процессах, включая принятие решений и мотивацию. Например, прилежащее и хвостатое ядра помогают закрепить полезное поведение за счёт высвобождения дофамина, но также могут участвовать в формировании зависимости.

Другие участки, такие как скорлупа, бледный шар или чёрная субстанция, помогают инициировать нужную физическую активность и подавлять излишнюю, чтобы человек мог двигаться плавно и точно.

За счёт взаимодействия базальных ядер с мозжечком вы можете осваивать и запоминать сложные последовательности движений, например сыграть соло на гитаре или выучить танец с непростой хореографией.

Таламус

Служит передатчиком информации от большинства органов чувств в остальные структуры мозга. Всё, что вы видите, слышите, пробуете на вкус, ощущаете внутри и снаружи тела, прежде чем добраться до коры больших полушарий, проходит через таламус.

Структура получает команду от коры, на что сейчас важно обращать внимание, и фильтрует всю сенсорную информацию. В результате на обработку отправляется только то, что имеет значение в данный момент.

Благодаря такому «секретарю» мозг экономит энергию, а человек может сосредоточиться на задаче, не отвлекаясь на нерелевантную сенсорную информацию. Кроме того, таламус связан с другими регионами мозга, такими как гиппокамп и ствол, участвует в сохранении бдительности, процессах запоминания и удержания внимания.

Желудочки мозга

Наполненные жидкостью полости, производящие спинномозговую жидкость, или ликвор. Она течёт внутри и вокруг мозга, питает, очищает и защищает его.

В полушариях расположены два боковых желудочка, которые сообщаются с третьим через отверстие Монро. Он, в свою очередь, соединяется с четвёртым через длинную узкую трубку — Сильвиев водопровод.

Из четвёртого желудочка ликвор направляется в пространство между оболочками и выполняет функцию амортизатора, защищая мозг от травм.

Гипофиз

Эта структура размером с горошину, расположенная в основании мозга, управляет работой большинства эндокринных желёз тела, включая щитовидную, кору надпочечников, яички и яичники.

Передняя доля гипофиза составляет 80% от объёма железы. Она вырабатывает гормоны, которые запускают процесс роста мышц и костей, стимулируют яички к выработке спермы, а яичники — яйцеклеток.

Также передняя доля гипофиза определяет ответ на стресс, заставляя надпочечники выделять кортизол, с помощью пролактина стимулирует производство молока у женщин, а за счёт эндорфинов подавляет чувство боли и контролирует иммунитет.

Задняя доля гипофиза вырабатывает всего два гормона — вазопрессин и окситоцин. Первый поддерживает водный баланс организма, второй выполняет несколько функций, включая сокращение матки во время родов и формирование тёплой эмоциональной связи между людьми.

Мозолистое тело

Тонкий широкий пучок аксонов, который передаёт сигналы между разными структурами левого и правого полушарий и является самой большой «федеральной трассой» нервных импульсов в мозгу.

Мозолистое тело имеет белый цвет, поскольку содержит много жироподобного вещества миелина. Эта субстанция обволакивает нервные клетки, улучшая проводимость импульсов, и обеспечивает быстрый обмен информацией между полушариями.

Люди с врождённой патологией мозолистого тела плохо ориентируются в социальных ситуациях, с трудом распознают эмоции.