Экстренная медицина

Главная О сайте Блог врача
 

Физиология коры полушарий большого мозга
Анатомия и физиология - Нервная система
Кора полушарий большого мозга делится на древнюю (обонятельная луковица, обонятельный тракт, обонятельный бугорок), старую (часть лимбической системы мозга) и новую кору. Новая кора занимает 95—96% общей площади и только 4 — 5% приходится на долю древней и старой коры. Новая кора является высшим отделом соматической нервной системы, ин-тегрирущей и интерпретирующей сенсорную информацию, управляющей произвольной двигательной деятельностью, обеспечивающей возможность осмысленного восприятия мира. Деятельность новой коры осознается человеком, тогда как функции древней и старой коры не всегда отражаются сознанием.

Разрушение коры у человека приводит к необратимым последствиям, несовместимым с жизнью. У обезьян при удалении коры больших полушарий происходит нарушение двигательных функций: исчезают мимика и жестикуляция, произвольная двигательная деятельность становится невозможной. При отсутствии внешних раздражений животное постоянно находится в состоянии сна. Гибельность подобной операции для обезьян очевидна.

В процессе филогенетического развития кора больших полушарий не только увеличивалась в размерах, но и усложнялась в морфологическом строении. У человека новая кора состоит из шести слоев специализированных нервных клеток. Старая кора состоит из трех слоев клеток. По функциональному признаку корковые клетки делятся на три группы: сенсорные (афферентные), двигательные (эфферентные), и ассоциативные. К сенсорным клеткам относятся звездчатые нейроны, входящие в состав третьего и четвертого слоев сенсорных областей коры. К эфферентным клеткам относятся нейроны пятого слоя моторной зоны коры — гигантские пирамидные клетки Беца. В группу ассоциативных нейронов входят веретенообразные и пирамидные клетки третьего слоя.

Сложные нейродинамические процессы в нейронах головного мозга регулируются нейроглией. Мозг представляет собой нейронно-глиальную систему. Клетки нейроглии — глионы оказывают влияние на функцию нейронов. В свою очередь, глионы находятся под постоянным нейрональным контролем. Предана метаболических сигналов с нейрона на глион осуществляется с помощью ионов К+, а также физиологически активных веществ — ацетилхолина, у-аминомасляной кислоты, глицина и др.

Физиологическая функция коры и корковая локализация. Системная интегративная функция коры обеспечивается четкой вертикальной анатомической связью корковых клеток с периферическими отделами сенсорных систем, а также обширными горизонтальными нервными связями центральных корковых проекций сенсорных систем со всеми областями коры.

Центральные корковые проекции сенсорных систем — первичные зоны воспринимают от них только специфическую информацию (например, центральные проекции зрительной сенсорной системы — только зрительную информацию). Во вторичные проекционные зоны, находящиеся в морфологической близости к первичным, поступает как информация одноименной с первичными зонами модальности, так и отличная от нее. Наконец, в третичные (ассоциативные) зоны поступает информация от рецепторов, воспринимающих сигналы различной модальности, и от всех проекционных зон коры.

Ассоциативные зоны коры занимают около 1/3 всей ее площади и обеспечивают сложную интегративную функцию: речь, письмо, интеллектуальные операции и, наконец, сознательное отражение реальной действительности. Обширные ассоциативные зоны коры располагаются в префронтальных отделах мозга и на стыке центральных проекций зрительной, слуховой, кожно-кинестетической сенсорных систем.

Сенсорная функция коры. Афферентные импульсы от всех рецепторов, за исключением обонятельных, поступают в кору через толамус. Центральные проекции соматической и висцеральной чувствительности обособлены в первую и во вторую соматосенсорные зоны (рис.36).

Первая соматосенсорная зона расположена в области задней центральной извилины. К ней поступают импульсы от проприоцепторов двигательного аппарата, а также от кожных и висцеральных рецепторов. Корковые проекции висцеральных афферентных систем расположены в областях представительства кожной рецепции соответствующих учасков тела.

 

 

Рис.36. Представительство функций в коре больших полушарий:

А — наружная; Б — внутренняя поверхности; 1, 2, 3, 5, 7, 43 (частично) — представительство кожной и проприоцептивной чувствительности; 4 — моторная зона; 6, 8, 9, 10 — премоторная и дополнительные моторные области; 11 — представительство обонятельной рецепции; 17, 18, 19 - представительство зрительной рецепции; 20, 21, 22, 37, 41, 42, 44 - представительство слуховой Рецепции; 37, 42 - слуховой центр речи; 41 - проекция кортиева органа; 44 — Двигательный центр речи (по Бродману)

Вторая соматосенсорная зона расположена под роландовой бороздой. Она захватывает также верхний край сильвиевой борозды. Импульсы от проприоцецторов мышечного аппарата и интерорецепторов внутренних органов поступают в нее через задние вентральные ядря таламуса.

Центральная область зрительной рецепции находится в затылочной области коры (шпорная борозда и прилегающие к ней участки). Афферентные импульсы поступают к зрительной коре от наружных коленчатых тел. Разрушение центральных полей зрительной рецепции приводит к корковой слепоте. При нарушении целостности периферических полей зрение сохраняется, но теряется зрительная память.

Слуховая область коры расположена в первой височной и поперечной извилине Гешля. Разрушение этих полей ведет к полной корковой глухоте. Нарушение периферических корковых зон приводит к расстройствам звуковой рецепции. Афферентные импульсы поступают к корковым проекциям слуха по внутренним коленчатым телам.

Корковое представительство вкусовой рецепции находится в зоне кожной и мышечной чувствительности лица (передняя часть грушевидной извилины, крючковатая извилина). Афферентные импульсы от обонятельных клеток поступают в центральный отдел анализатора, минуя зрительные бугры.

Нарушение морфологической целостности сенсорных зон у человека ведет к потере чувствительности. Эта потеря тем значительнее, чем ближе к центральной проекции произведено разрушение. Разрушение центральных областей корковой проекции любого вида чувствительности ведет к полной ее потере. При разрушении ассоциативных зон происходит расстройство аналитической, интегративной функции коры. Так, разрушение префронтальных областей коры приводит к нарушению творческих способностей, изменению качеств личности, влечений, оценки жизненных ценностей.

Моторные зоны коры. В области прецентральной извилины расположены моторные зоны, обеспечивающие регуляцию произвольных движений (рис.37). В пятом слое этого участка коры находятся гигантские пирамидные клетки, длинные отростки которых в составе пирамидных путей без перерыва доходят до двигательных нейронов передних рогов спинного мозга. Следовательно, управляющие сигналы коры через двигательные нейроны спинного мозга передаются прямо к исполнительным приборам — склетным мышцам туловища и конечностей, а через эфферентные ветви черепно-мозговых нервов — к мышцам головы.

Представительство различных мышечных групп в прецен-тральной извилине определяется числом моносинаптических контактов с двигательными нейронами, иннервирующими мышцы пальцев рук, языка.

Целесообразная двигательная деятельность обеспечивается благодаря обширным связям двигательной зоны через ассоциативные волокна с центральными проекциями всех сенсорных систем, а также благодаря поступлению в нее проприоцептив-ной сенсорной информации.

Разрушение передней центральной извилины приводит к двигательным параличам и парезам. Повреждения премоторной зоны вызывают различные двигательные расстройства, нарушение точности и координации движений. Тонус мышц изменяется неадекватно характеру производимых действий, нарушаются походка и равновесие (атаксия). Дополнительная моторная зона расположена на медиальной поверхности коры больших полушарий. В ней представлена мускулатура всех частей тела. Эта зона играет вспомогательную роль в сохранении позы.

Рис.37. Представительство моторных функций в прецентральной извилине коры головного мозга: 1 - пальцы ног; 2 - лодыжка; 3 - колено; 4 - бедро; 5 - туловище; 6 -плечо- 7 - локоть; 8 - запястье; 9 - кисть; 10 - мизинец; 11 - большой палец,' 12, 13 - губы; 14 - шея; 15 - язык; 16 - органы речи. Линиями соединены идентичные точки коры больших полушарий

Двигательные волокна моторной зоны связаны коллатераля-ми с подкорковыми ядрами, красным ядром среднего мозга, ретикулярной формацией. Вследствие этого двигательные импульсы, направляющиеся к скелетным мышцам, обеспечивают и само движение, и соответствующее их напряжение — мышечный тонус.

Биоэлектрическая активность головного мозга. Отведение биопотенциалов головного мозга — электроэнцефалография дает представление об уровне физиологической активности головного мозга. Кроме метода электроэнцефалографии — записи биоэлектрических потенциалов, используется метод энцефалоскопии — регистрации колебаний яркости свечения множества точек мозга (от 50 до 200).

Электроэнцефалограмма является интегративным пространственно-временным показателем электрической активности мозга. В ней различают амплитуду (размах) колебаний в микровольтах и частоту колебаний в герцах. В соответствии с этим в электроэнцефалограмме различают четыре типа волн: а-, р~, $-и А-ритмы. Для а-ритма характерны частоты в диапазоне 8 — 15 Гц при амплитуде колебаний 50—100 мкВ. Он регистрируется только у людей и высших обезьян в состоянии бодрствования, при закрытых глазах и при отсутствии внешних раздражителей. Зрительные раздражители тормозят а-ритм. У отдельных людей, обладающих живым зрительным воображением, а-ритм может вообще отсутствовать.

Для деятельного мозга характерен Р-ритм. Это электрические волны с амплитудой от 5 до 30 мкВ и частотой от 15 до 100 Гц. Он хорошо регистрируется в лобных и центральных областях головного мозга. Во время сна проявляется S-ритм. Он же наблюдается при отрицательных эмоциях, болезненных состояниях. Частота потенциалов 9-ритма от 4 до 8 Гц, амплитуда от 100 до 150 мкВ. Во время сна появляется и А-ритм — медленные (с частотой 0,5—0,3 Гц), высокоамплитудные (до 300 мкВ) колебания электрической активности мозга (рис. 38).

 

Рис.39. Волна «ожидания: 1 - изменение потенциала при действии щелчка; 2 - изменение потенциала лридеисгаии вспышек света; 3 - изменение потенциала при действии щелчка

Помимо рассмотренных видов электрической активности, у человека регистрируется Е-волна (волна ожидания раздражителя — рис. 39) и веретенообразные ритмы. Волна ожидания регистрируется при выполнении сознательных, ожидаемых действий. Она предшествует появлению ожидаемого раздражителя во всех случаях, даже при неоднократном его повторении. По-видимому, ее можно рассматривать как электроэнцефалографический коррелят акцептора действия, обеспечивающего предвидение результатов действия до его завершения. Субъективная готовность отвечать на действие стимула строго определенным образом достигается психологической установкой (Д.Н. Узнадзе). Веретенообразные ритмы непостоянной амплитуды, с частотой от 14 до 22 Гц, появляются во время сна.

Различные формы жизнедеятельности приводят к существенному изменению ритмов биоэлектрической активности мозга. При умственной работе усиливается Р-ритм, а-ритм при этом исчезает. При мышечной работе статического характера наблюдается десинхронизация электрической активности мозга. Появляются быстрые колебания с низкой амплитудой. Во время динамической работы периоды десинхронизированной и синхронизированной активности наблюдаются соответственно в моменты работы и отдыха.

Образование условного рефлекса сопровождается десин-хронизацией волновой активности мозга. Десинхронизация волн происходит при переходе от сна к бодрствованию. При этом веретенообразные ритмы сна сменяются р-ритмом, увеличивается электрическая активность ретикулярной формации. Синхронизация (согласование волн по фазе и направлению) характерна для тормозного процесса. Она наиболее отчетливо выражена при выключении ретикулярной формации стволовой части мозга.

Волны энцефалограммы, по мнению большинства исследователей, являются результатом суммации тормозных и возбуждающих постсинаптических потенциалов. Электрическая активность мозга не является простым отражением обменных процессов в нервной ткани. Установлено, в частности, что в импульсной активности отдельных скоплений нервных клеток обнаруживаются признаки акустического и семантического кодов.

В изменении медленных электрических процессов усматриваются выраженность (интенсивность) эмоций, их пространственные и временные характеристики (Н.П. Бехтерева).

 

ОПРОС

Имеете ли вы отношение к медицине?
 

Nota bene!

Материалы сайта представлены для получения знаний об экстренной медицине, хирургии, травматологии и неотложной помощи.

При заболеваниях обращайтесь в медицинские учреждения и консультируйтесь с врачами