Средний мозг человека

Примечания

1. .
2. Paul Brouardel. Procès-verbal de l’autopsie de Mr. Yvan Tourgueneff (неопр.). — Paris, 1883.
3. Кузина С., Савельев С. . Наука: тайны мозга. Комсомольская правда (22 июля 2010). Дата обращения 11 октября 2014.
4. Размер мозга и интеллект человека (из книги Р.Линна «Расы. Народы. Интеллект»)
5. Дробышевский С. В. .
6. O’Brien, Jodi. Encyclopedia of Gender and Society (неопр.). — Los Angeles: SAGE, 2009. — С. 343. — ISBN 1-4129-0916-3.
7. Kimura, Doreen (1999). Sex and Cognition. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 978-0-262-11236-9
8. ↑
9. ↑ Микадзе Ю.В. Нейрофизиология детского возраста. — Питер, 2008.
10. Лурия А. Р., 1973
11. Иванов С. Звезды в ладонях. — М., Детская литература, 1979. — c. 106
12. ↑ Теплов Л. Очерки о кибернетике. — М., Московский рабочий, 1963. — c. 322-347
13. Лоскутов А. Ю., Михайлов А. С. Введение в синергетику. — М., Наука, 1990. — ISBN 5-02-014475-4. — с. 180-190
14. Сапарина Елена Кибернетика внутри нас. — М., Молодая гвардия, 1962. — c. 61-161
15. Даниэль Бассетт, Макс Бертолеро. Как материя становится сознанием // В мире науки. — 2019. — № 8/9. — С. 14—23.
16. У. Р. Эшби Конструкция мозга. — М., ИЛ, 1962. — 398 с.
17. М. Арбиб Мозг, машина и математика. — М., Наука, 1968. — 225 с.
18. М. Арбиб Метафорический мозг. — М., Мир, 1976. — 295 с.

Желудочки и спинномозговая жидкость

Мозг имеет полые заполненные жидкостью полости, называемые желудочками (рис. 7). Внутри желудочков находится лентообразная структура, называемая хориоидальным сплетением, которое делает прозрачной бесцветную спинномозговую жидкость (CSF). CSF протекает внутри и вокруг головного и спинного мозга, чтобы помочь смягчить его от травмы. Она обеспечивает циркуляцию жидкость постоянно  поглощается и пополняется.

Рис. 7 — Желудочки и спинномозговая жидкость

 CSF производится внутри желудочков глубоко в головном мозге. Жидкость CSF циркулирует внутри головного и спинного мозга, а затем наружу в субарахноидальное пространство. Общие места обструкции: 1) отверстие Монро, 2) Акведук Сильвия и 3) obex.

В глубине полушарий головного мозга есть два желудочка, называемых боковыми желудочками. Они оба соединяются с третьим желудочком через отдельное отверстие, называемое отверстием Монро. Третий желудочек соединяется с четвертым желудочком через длинную узкую трубу, называемую акведуком Сильвия. Из четвертого желудочка CSF поступает в субарахноидальное пространство, где он омывает и смягчает мозг. CSF перерабатывается (или поглощается) специальными структурами в верхнем сагиттальном синусе, называемом арахноидальными ворсинками.

Баланс поддерживается между количеством CSF, которое поглощается, и количеством, которое производится. Нарушение или закупорка в системе может вызвать накопление CSF, что может привести к увеличению желудочков (гидроцефалия) или вызвать сбор жидкости в спинном мозге (сирингомиелия).

Структура головного мозга. Варолиев мост

Среди всех систем организма ЦНС занимает особое место. Головной мозг регулирует все функции, которыми наделён человек. Благодаря ему осуществляется взаимосвязь между работой органов и систем. Без мозговой регуляции человек не был бы жизнеспособным существом.

Благодаря скоординированной деятельности ЦНС мы двигаемся, говорим, думаем и чувствуем внешние раздражители. Головной мозг имеет сложное строение, каждая из его составляющих отвечает за определённую функцию.

Тем не менее все его структуры обеспечивают работу нашего организма лишь в совокупности. Особо важными образованиями, входящими в состав ЦНС, являются продолговатый мозг и варолиев мост.

Именно они содержат основные жизненно важные центры (сосудистый, дыхательный, кашлевой, слёзоотделительный), а также дают начало большинству черепных нервов.

Строение головного мозга

Структурной единицей ЦНС является нейрон. Именно эта клетка отвечает за приём, переработку и хранение информации. Весь мозг человека представляет собой скопления нейронов и их отростков – аксонов и дендритов.

Они обеспечивают передачу сигналов, поступающих в ЦНС и обратно, к органам. Головной мозг состоит из серого и белого вещества. Первое образуют сами нейроны, второе – их аксоны.

Основными структурами головного мозга являются полушария (левое и правое), мозжечок и ствол. Первые отвечают за умственные способности человека, его память, мышление, воображение.

Мост является одной из частей заднего мозга. Его длина колеблется в пределах от 2,4 до 2,6 см. Варолиев мост имеет массу около 7 г. Структуры, которые с ним граничат, – это продолговатый и средний мозг, поперечная борозда. Основными составляющими варолиева моста являются верхние и средние ножки мозжечка, которые являются крупными проводящими путями.

Спереди находится базилярная борозда, содержащая в себе артерии, питающие головной мозг, а рядом расположено место выхода тройничного нерва. С задней стороны варолиев мост образует верхнюю часть ромбовидной ямки, в которой заложены 6 и часть 7 черепно-мозговых нервов. В верхней части моста залегает больше всего ядер (5, 6, 7, 8).

В основании моста имеются проводящие нисходящие пути: кортикоспинальный, бульбарный и мостовой тракты.

Основные функции этого органа:

1. Проводниковая – по его путям проходят нервные импульсы к коре больших полушарий и к спинному мозгу.
2. Сенсорная функция – обеспечивается благодаря преддверно-улитковому и тройничному нервам. В ядрах 8-й пары черепно-мозговых нервов происходит обработка информации о вестибулярных раздражениях.
3. Двигательная – обеспечивает сокращение всех мимических мышц. Это происходит благодаря ядрам тройничного нерва. Помимо этого, его чувствительная часть получает информацию от рецепторов слизистой оболочки рта, глазного яблока, части головы и зубов. Эти сигналы по волокнам моста направляются в кору больших полушарий.
4. Интегративная функция обеспечивает взаимосвязь между передним и задним мозгом.
5. Рефлексы головного мозга.

Ретикулярная формация моста

Ретикулярная формация – это разветвлённая сеть, расположенная в головном мозге и состоящая из нервных клеток и ядер. Она имеется практически у всех образований ЦНС и плавно переходит из одного отдела в другой. Ретикулярная формация варолиева моста расположена между продолговатым и средним мозгом.

Её длинные отростки – аксоны, образуют белое вещество и переходят в мозжечок. Кроме того, по волокнам нервных клеток моста сигналы могут переноситься из головного в спиной. Помимо этого, ретикулярная формация передаёт сигналы в кору больших полушарий, благодаря чему происходит пробуждение или сон человека.

Ядра, расположенные в этой части моста, относятся к центру дыхания, расположенному в продолговатом мозге.

Рефлекторная функция моста

Способность центральной нервной системы отвечать на внешние раздражители называется рефлексом. Примером может служить появление слюнотечения при виде пищи, желание спать при звуке успокаивающей музыки и т. д. Рефлексы головного мозга могут быть условными и безусловными.

Первые человек приобретает в процессе жизни, их можно нарабатывать или корректировать в зависимости от нашего желания. Вторые не поддаются сознанию, они заложены с рождением, и изменить их невозможно. К ним относится жевательный, глотательный, хватательный и другие рефлексы.

Как мост влияет на возникновение рефлексов

Благодаря тому что варолиев мост является составной частью четверохолмия, он имеет отношение к развитию слухового и статистического рефлекса. Благодаря последнему мы способны удерживать тело в определённой позе. Кроме того, взаимодействуя со средним мозгом, он замыкает значительную часть мышечных рефлексов.

Расположение

Греческий термин (мезэнцефалон) недвусмысленно указывает на его расположение – внутри головы, его этимология — от корней, означающих «средний» и «мозг». Греческий термин «энкефалос» в буквальном переводе означает — внутри головы. В русском языке заключена максимальная информативность – указание на основную принадлежность к сложному комплексу мозговых структур и его месторасположение.

Будучи частью мозгового ствола, СМ располагается между промежуточным (частью гипоталамо-гипофизарной системы) и Варолиевым мостом (иногда для простоты называемым просто мостом).

Описание анатомии среднего мозга, начинаемое с точной локализации объекта в сложном переплетении мозговых образований, указывает на его расположение следующим образом:

• каудальное направление – граница с метэнцефалоном или задним мозгом;
• ростральное – рубеж с диэнцефалоном (промежуточным);
• ствол большого ГМ состоит из ядер среднего, моста и диэнцефалона, как часть образованного структурами ствола, мезэнцефалон можно обнаружить, ориентируясь на область 1 и 2 шейных позвонков и затылочную ямку;
• устаревшее понимание среднего комплекса из важных составляющих, ныне выделенного в отдельную структуру — специфическая прослойка между Варолиевым мостом и диэнцефалоном.

Ранее мезэнцефалону не придавалось такого значения, как в современной неврологии, его именовали просто бугром мозгового вещества.

Проведенные исследования с помощью специальных аппаратов показали, что рефлекторная деятельность среднего мозга, как часть сложной система взаимодействий, делает его незаменимой частью всей физиологической функциональности человеческого тела.

Без его самостоятельных структур невозможно нормально видеть и слышать: нейроны бугров четверохолмия среднего мозга отвечают за движение глаз, регуляцию хрусталика и просвета зрачка, старт-рефлексы — как залог выживания организма. Потому что именно они реагируют даже на те сигналы, что не распознаны слуховым или зрительным центром.

Тренировки для мозга

С каждым годом наш организм стареет, и этого нельзя избежать — это возрастные особенности. Средний мозг можно развивать одновременно с другими полушариями.

Для тренировки и профилактики используют следующие упражнения:

• Воздушные рисунки. Пальцами рук делаем в воздухе воображаемые фигуры. Можно рисовать геометрические фигуры, цифры, писать имена или более сложные элементы. В процессе необходимо менять руки.
• Хорошим упражнением считается писать тексты двумя руками одновременно. Возьмите два листа бумаги, две ручки. Текст выбирайте несложный. Так будут задействованы все части человеческого мозга.
• Вычисления. Считать в уме учат еще в школе. Но со временем, без должных тренировок, это делать становится сложнее. Чтобы поддерживать ум, ежедневно выполняйте несколько примеров на сложение, вычитание, деление или умножение.
• Список слов. Такое упражнение развивает память. На бумагу выписываем 10 любых слов, читаем список несколько раз. Убираем листочек. Затем вспоминаем все написанные слова. Это поможет не только натренировать мозг, но и после прочтения текста необходимая информация будет откладываться в памяти самостоятельно.
• Для зрительных окончаний полезно делать гимнастику. Для глаз придумано множество упражнений. Всего 5 минут каждый день могут сохранить зрение на долгие годы.
• Развивать обоняние можно, используя эфирные масла. Главное — не нюхайте одновременно много ароматов, это может отрицательно сказаться на ощущениях.

Запоминание информации

Если постоянно мысленно повторять какой-либо материал, то он сохранится в памяти на протяжении непродолжительного времени. Для запоминания чего-либо на более продолжительное время потребуется затратить больше усилий. Здесь запоминание происходит на уровне эмоций. Сильные эмоции, оставляя в памяти человека неизгладимые следы, помогают запоминать информацию, которую сопровождают эти эмоции

Причем, во время сильных эмоциональных потрясений человек запоминает самое важное

В долговременной памяти человека остается 10-24 % того, что ему хотел передать другой человек. В среднем человек запоминает 20% услышанного и 60 % увиденного. При объяснении увиденной информации человек способен запомнить около 80 %. Лучше всего человек запоминает новое в промежутке времени от 10 до 12 и после 20 часов. Именно в это время организм человека проявляет максимальную устойчивость к кислородному голоданию.

На уровне подсознания усвоение нового материала более эффективно происходит во время сна. Причем, с каждой новой фазой сна запоминание происходит интенсивнее. Наилучшее время сна для запоминания — примерно за два часа до пробуждения. Лучшим временем года для работы памяти является лето.

Экспериментально доказано, что человек лучше запоминает начало и конец однородной информации, а средняя часть доставляет максимальные трудности. При повышении сложности запоминаемого материала, работа памяти улучшается. При повторении изучаемой информации обязательно делать перерывы.

Вместо заключения

Мозг отличается от других органов человека ускоренным развитием. Мозг новорожденного весит около 330–340 г, к 7 годам приобретает размеры, близкие к таковым взрослого человека, а максимального веса достигает в возрасте от 20 до 30 лет. Количество нервных клеток в коре мозга после рождения не увеличивается, однако сами нейроны продолжают развиваться: они растут, увеличивая количество и усложняя форму своих отростков. Вокруг отростков нейронов формируются оболочки, таким образом совершенствуется строение нервных волокон и процесс передачи нервного импульса. Усложнение строения нейронов после рождения определяет совершенствование всех функций организма и специфическую умственную деятельность человека.

Функции среднего мозга

Установлено, что средняя часть мозга отвечает за первичную обработку зрительной информации, слуховых колебаний. Кроме того, средний мозг ответственен за скрытое зрение, когда человек видит предмет, но не концентрируется на нем. Непосредственно здесь располагаются центры ориентировочного рефлекса – человек всегда поворачивается к источнику резко возникшего шума. В целом, каждая из структур среднего мозга выполняет определенную функцию.

Крыша среднего мозга

Крыша расположена на дорсальной стороне среднего мозга. В своем составе она насчитывает две пары бугорков, которые принято обозначать как верхние холмики среднего мозга и нижние. Разделены они между собой взаимно перпендикулярными бороздами. Между верхними и нижними холмиками проходят специальные комиссуры – волокна, соединяющие правый и левый холмики. От каждого бугорка отходит так называемая ручка холмика – волокна, идущие в таламус. Образующие крышу холмики среднего мозга выполняют следующие функции:

• ядра верхних холмиков – ответственны за повороты глаз и головы в стороны;
• ядра нижних холмиков – ответственны за слух.

Ножки среднего мозга

Эти парные структуры располагаются книзу от Сильвиева водопровода. Верхние части примыкают к покрышке среднего мозга, а нижние называются основанием ножек. В двух этих структурах проходят волокна кортикоспинального пути, восходящие и нисходящие. Восходящие направляются в кору больших полушарий и другие отделы среднего мозга, проходят через внутреннюю капсулу, таламус.

Ядра среднего мозга

В покрышке среднего мозга среди волокон белого вещества располагаются ядра серого вещества. Водопровод среднего мозга окружен центральным серым веществом. Оно тесно взаимодействует с ядрами шва, влияя на работу их нейронов. Главная функция центрального серого вещества связана с регуляцией болевой чувствительности. Раздражение некоторых его нейронов обеспечивает обезболивание за счет влияний на зоны спинного мозга. Данная структура рассматривается как один из центров сна.

Красное ядро среднего мозга получило свое название из-за розоватого цвета, что обусловлено большим количеством кровеносных сосудов. Это эллипсоидное ядро протянуто по всей длине среднего мозга. Делится оно на две части: ростральную мелкоклеточную и каудальную крупноклеточную. Главное назначение красного ядра – участие в регулировке тонуса мышц.

Черная субстанция среднего мозга

Название обусловлено наличием в составе клеток темного пигмента меланина. Ядро состоит из двух частей: компактной и ретикулярной. В компактной части находятся дофаминергические нейроны, и она имеет двусторонние контакты с базальными ганглиями. Базальные ганглии и субталамус являются афферентами ретикулярной части. Сама же черная субстанция посылает эфференты в средний мозг, к глазодвигательным ядрам и таламус. Непосредственно эта структура отвечает за рефлексы среднего мозга.

Уникальные свойства человеческого мозга

Интенсивное формирование мозга происходит в юном возрасте, от 2 до 11 лет. Для полноценного использования возможностей мозга человека требуется новые прочные нейронные связи. В детском мозгу еще нет крепких связей. Их формирование происходит во время обучения, познания и знакомства с миром. Характерный для этого возраста способ запоминания — использование эйдетической памяти, благодаря которой дети легче усваивают массу нового материала. У взрослых эта способность встречается крайне редко.

Уникальная характеристика человеческого мозга подтверждается фактами:

1. Орган трудится без перерывов, без выходных, даже в период сна наблюдается его высокая активность.

2. Работой орган не утомляется — доказано исследованиями. Кровь интеллектуально загруженного человека к концу рабочего дня остается без изменений.

3. Мозг одинаково реагирует на мысли, навеяны они фантазией или воображением.

4. Мозг может хранить одни ситуации долго, а другие краткосрочно.

5. Большую часть процессов контролирует подсознание. Подсознание включается для того, чтобы избежать перегруза, минуя сознание.

6. Скорость мысли опережает скорость света, за которой не поспевают мышцы. Доказательством тому служит плохой почерк.

7. Мозг просыпается чуть позже тела. Только что проснувшемуся человеку нужны упражнения (физические) и для ума.

8. Благодаря упражнениям для ума, увеличивается объем нейронов, улучшаются их связи. Эти упражнения замедляют старение, предотвращают болезнь Альцгеймера.

9. Часто появляющиеся мысли переходят в реальность. Поэтому, если хочется что-то изменить, следует изменить собственное мышление.

10. Компенсация — возможность органа задействовать, к примеру, ту часть, которая травмирована.

11. Снимается мозговое напряжение при помощи молитвы либо медитации.

Ученые выявили способность мозга изменяться физически. Такие манипуляции происходят за длительное время. Зависит трансформация от установок, от того, что человек думает.

Человеческий мозг имеет невероятный потенциал, который еще не изучен. Долгое время считалось, что нейроны не возобновляются, а только погибают. Мнение изменилось после открытия, сделанного Элизабет Гуд. Она выяснила, что нейроны могут расти, а также возобновляться в любой период жизни.

Вывод. Тренировка ума может открыть новый секрет возможностей.

Развивать ли умственные способности?

Доступно ли любому человеку раскрыть способности ума, к примеру, чтобы решать сложные задачи? Научиться можно многому, если приложить к желанию усилие и постоянство тренировок.

Учиться даже после окончания школы, института? Отучился и все. А нет. Мозг требует постоянной работы, иначе он деградирует. Кстати, всего 0.3% от общей популяции в чем-то гениальных людей. Подавляющая часть человечества занимается рутиной и они довольны своим положением. Главное человек должен чувствовать себя комфортно.

Специфические образования

В строение среднего мозга входят важные структурные образования. К центрам экстрапирамидной системы подкорки  (совокупности структур, отвечающих за движение, положение тела и мышечную активность) относятся:

Красные ядра

В покрышке, вентральнее серого вещества и дорсальнее черной субстанции, размещаются красные ядра. Их цвет обеспечивает железо, которое выступает в форме ферритина и гемоглобина. Конусовидные элементы тянутся от уровня нижних холмиков до гипоталамуса. Они связаны нервными волокнами с корой мозга, мозжечком, ядрами подкорки. Получив информацию от этих структур о положении тела, конусовидные элементы посылают сигнал в спинной мозг и корректируют тонус мышц, готовят тело к предстоящему движению.

Черное вещество

Если рассматривать анатомию среднего мозга в разрезе, от моста до промежуточного мозга в ножке отчетливо видны две непрерывные полосы черного вещества. Это обильно снабжаемые кровью скопления нейронов. Темный цвет обеспечивает пигмент меланин. Степень пигментации напрямую связана с развитием функций структуры. Появляется она у человека к 6 месяцам жизни, максимальной концентрации достигает к 16 годам. Черная субстанция разделяет ножку на отделы:

• дорсальный — это покрышка;
• вентральный участок – основание ножки.

Вещество разделено на 2 части, одна из которых – pars compacta — принимает сигналы в цепи базальных ганглиев, доставляя гормон дофамин в конечный мозг к полосатому телу. Вторая – pars reticulata — передает сигналы к другим отделам мозга. В черной субстанции берет свое начало нигростриарный тракт, который относится к одному из основных нервных путей мозга, инициирующих двигательную активность. Данный участок в основном осуществляет проводниковые функции.

Полость среднего мозга – сальвиев водопровод, длина которого примерно полтора сантиметра. Узкий канал проходит вентральнее от четыреххолмия, окружен серым веществом. Этот остаток первичного мозгового пузыря соединяет полости третьего и четвертого желудочков. В нем находится цереброспинальная жидкость.

Мозжечок

С точки зрения анатомии в мозжечке принято различать задний и передний край, нижнюю и верхнюю поверхность. В этой зоне есть средний отдел и полушария, разделенные на три доли бороздами. Это одна из важнейших структур мозга.

Главной функцией этого отдела считается регулирование работы скелетных мышц. Вместе с корковым слоем мозжечок принимает участие в координации произвольных движений, что происходит за счет наличия связей отдела с рецепторами, которые заложены в скелетных мышцах, сухожилиях, суставах.

Мозжечок оказывает также воздействие на регулирование равновесия тела при активности человека и во время ходьбы, что осуществляется совместно с вестибулярным аппаратом полукружных каналов внутреннего уха, которые передают в ЦНС информацию о положении тела и головы в пространстве. Это является одной из наиболее важных функций головного мозга.

Мозжечок обеспечивает координацию движений скелетных мышц с помощью проводящих волокон, которые проходят от него к передним рогам спинного мозга в место, где начинаются периферические двигательные нервы скелетных мышц.

На мозжечке могут образоваться опухоли в результате ракового поражения отдела. Диагностируется заболевание с помощью магнитно-резонансной томографии. Признаки патологии могут быть общемозговые, отдаленные, очаговые. Развиваться заболевание может по ряду причин (обычно развитие происходит на фоне наследственных факторов).

Строение среднего мозга

Через стволовую часть проходят проводящие пути, связывающие кору больших полушарий с нейронами спинно-мозгового вещества и стволом, в которых выделяют:

• подкорковые первичные центры зрительного анализатора;
• подкорковые первичные центры слухового анализатора;
• все проводящие пути, связывающие ядра больших полушарий со спинным мозгом;
• комплексы (пучки) белого вещества, обеспечивающие прямое взаимодействие всех отделов головного мозга.

Исходя из этого, средний мозг (mesencephalon) состоит из двух основных частей: покрышки (или крыши), которой находятся первичные подкорковые центры слуха и зрения, ножки мозга с межножковым пространством, представляющих проводящие пути. Важнейшей составляющей является сильвиев водопровод – канал, соединяющий полость третьего желудочка с пазухой четвертого.

Водопровод со всех сторон окружает серое и белое центральное вещество. Серое вещество содержит ретикулярную формацию, ядра черепных нервов. В месте перехода водопровода в четвертый желудочек формируется мозговой парус (на латыни velum medullare). На боковых сечениях сильвиев водопровод имеет вид треугольника или узкой щели и выступает как ориентировочный элемент, который помогает отмечать местоположение мозговых отделов на рентгеновских снимках.

Крыша

Пластинка четверохолмия или крыша среднего мозга представляет собой две пары бугорков – верхние и нижние. Между ними пролегает большая щель –субпинеальный треугольник. От всех бугорков в направлении к нейронам больших полушарий отходят пучки волокон или коленчатых тел. Первая пара холмиков представляет собой первичные зрительные центры, а вторая – первичные слуховые.

Ножки

Два толстых тяжа, берущие свое начало из-под варолиева моста, называются ножками. В них размещены несколько групп нервных клеток чувствительного назначения вместе с нейронами двигательного. В мозговом веществе выделяют образования черного и красного цвета, которые регулируют произвольные, непроизвольные движения волокон поперечно-полосатой мышечной ткани.

Красные ядра

Структура, напрямую регулирующая координацию всех произвольных движений человека наравне с мозжечковыми нейронами. Красные ядра состоят из двух частей: мелкоклеточной, являющейся основой проводящих путей, а также крупноклеточной – образующей основу ядер. Располагаются в верхней покрышке рядом с черной субстанцией, представляют собой основные пирамидальные центры двигательной активности – основную часть мозга, контролирующую все осознанные и рефлекторные движения человеческого тела.

Черная субстанция

Местоположение черной субстанции в виде полумесяца – между покрышкой и ножками. В веществе содержится много пигмента меланина, который придает субстанции темный цвет. Принадлежит субстанция к экстрапирамидной двигательной системе, регулирует преимущественно тонус мышц и как будут выполняться автоматические движения. Особенность мозгового вещества состоит в том, что если черное вещество по каким-то причинам не выполняет свою функцию, то ее берут на себя красные ядра среднего мозга.