как держится мозг в черепной коробке
Головной мозг человека
Нервная система человека представлена головным мозгом, расположенном в полости черепа; спинным мозгом, расположенном в полости позвоночника, и разветвленной системой нервов, которые отходят от головного мозга (черепно-мозговые нервы) и иннервируют органы головы; системой нервов, которые ответвляются от спинного мозга и иннервируют руки, ноги, туловище, внутренние органы. Головной и спинной мозг – представляют центральную нервную систему, а система нервов – периферическую нервную систему.
Все образования нервной системы состоят из множества нейронов (клеток нервной системы) и их отростков, по которым передаются нервные импульсы в восходящем и нисходящем направлениях за счёт многообразных связей, существующими между нейронами.
Несмотря на то, что разные нейроны выполняют различные функции, и имеют различия в строении, все они имеют тело, воспринимающая структура, и отросток, дендрит, проводящая структура.
Нервная клетка выполняет две основные функции: 1) переработка поступающей информации, передача нервного импульса и 2) биосинтетическая, направленная на поддержание своей жизнедеятельности.
Так схематически выглядит строение нейрона.
Так выглядит головной мозг человека.
Это сложнейшая структура, состоящая из множества различных образований, находящихся в тесном взаимодействии; осуществляющая проводящую, анализирующую, регулирующую и координирующую функции. Все движения тела, чувства человека, работа внутренних органов, его разум, интеллект, память, сознание, сон, бодрствование, всё контролируется головным мозгом. Мозг человека можно сравнить со сложнейшим компьютером с заложенными в него программами, постоянно модифицирующимися в течение жизни человека.
В лобных долях находятся центры регуляции произвольных движений, при поражении которых развивается слабость в руках, ногах с одной стороны, или только руки или ноги. В лобных долях находятся и центры «произвольного» поворота глаз и головы, при поражении которых возникает отклонение глаз и головы в сторону патологического очага. В лобных долях находятся и центры координации движений, при поражении которых возникают нарушения стояния и ходьбы. И, наконец, при поражении коры лобных долей развиваются поведенческие и психические расстройства.
Теменные доли отвечают за способность человека узнавать предметы наощупь, способность производить сложные целенаправленные действия, способность расшифровывать письменные знаки и способность письма.
Височные доли несут слуховые, вкусовые и обонятельные центры, центры понимания и воспроизведения речи, центры координации движений.
В стволе головного мозга находятся центры регуляции жизнеобеспечивающих систем органов, дыхательной, сердечно-сосудистой, промежуточные центры регуляции черепно-мозговых нервов, проводящие пути двигательной и чувствительной систем.
В стволе головного мозга в его покрышке располагаются ядра черепно-мозговых нервов, тела нервных клеток, ответственных за иннервацию органов головы, лица, обеспечивающих выполнение функции вкусового, слухового, зрительного, вестибулярного и обонятельного анализатора.
Различают черепно-мозговые нервы каудальной группы: 1) Добавочный нерв, 11 пара, иннервирует мышцу, поворачивающую голову в сторону. 2) Подъязычный нерв, 12 пара, иннервирующий язык. 3) Языкоглоточный нерв, 9 пара, иннервирующий глоточную мускулатуру, язык, нёбо, среднее ухо, слюнные железы. 4) Блуждающий нерв, 10 пара, иннервирующий мускулатуру глотки, мягкого нёба, гортани, гладкую мускулатуру бронхов, трахеи, пищевода, желудка, кишечника.
Далее различают черепно-мозговые нервы мосто-мозжечкового угла: 1) Лицевой нерв, 7 пара, иннервирующий мышцы лица. 2) Вестибуло-кохлеарный нерв, 8 пара, иннервирующий внутреннее ухо. 3) Тройничный нерв, 3 пара, иннервирующий кожу лица, челюсти, жевательные мышцы.
Далее следует группа глазодвигательных нервов: 3, 4, 6 пары.
И наконец, зрительный нерв, 2 пара, иннервирующий сетчатку глаза, и обонятельный нерв, 1 пара, иннервирующий слизистую носовой полости.
Как держится мозг в черепной коробке
Центральная нервная система имеет твердое и мягкое покрытие: череп и оболочки. Череп разделяется на нейрокраниум или мозговой череп и висцерокраниум или лицевой череп. Мозговой череп содержит мозг и формируется из лобной, теменной, височной, затылочной, клиновидной и решетчатой костей. Лобная, обе теменных, меньшая часть височной и большая часть затылочной кости образуют свод черепа, в то время как крыша орбиты, клиновидная кость, пирамида височной кости и затылочная кость формируют основание черепа, которое разделяется на переднюю, среднюю и заднюю черепные ямки. Кости черепа соединяются швами: коронарным, сагиттальным и лямбдовидным.
В детском возрасте швы не оссифицированы, поэтому на рентгенограммах они выглядят зияющими. Такие промежутки называются родничками, окончательное их закрытие происходит к концу второго года жизни.
Кости черепа покрыты слоем мягких тканей, называемым перикраниум. Мозг покрыт мягкими оболочками, включающими три слоя: твердую мозговую оболочку, арахноидальную оболочку и мягкую мозговую оболочку.
Вся нервная система разделяется на центральную нервную систему, состоящую из головного и спинного мозга, периферическую нервную систему и вегетативную нервную систему.
Самой крупной частью человеческого мозга являются полушария. Каждое полушарие включает четыре доли: лобную, височную, теменную и затылочную, а также островок. Кора полушарий состоит из борозд и извилин. Центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, сильвиева борозда (латеральная борозда) отделяет лобную и теменную доли от височной. Границей между теменной и затылочной долями служит теменнозатылочная борозда, при этом она не является границей между височной и затылочной долями.
На срезе мозг состоит из серого и белого вещества, где серое вещество представлено ядрами мозга. Наиболее важная для моторных функций область находится в прецентральной извилине. Нервные клетки, находящиеся в этой извилине, формируют пирамидный тракт, наиболее важный тракт системы произвольных движений. 85% волокон этого тракта переходит на противоположную сторону на небольшом участке продолговатого мозга. Пирамидный тракт ведет непосредственно к клеткам передних рогов спинного мозга, но несмотря на это все двигательные функции контролируются через связи прецентральной извилины с другими центрами мозга, особенно мозжечком.
Соединяющие различные зоны мозга нервные пути называются ассоциативными и комиссуральными. Наиболее важный комиссуральный тракт, соединяющий два полушария, находится в мозолистом теле, которое на срединном разрезе мозга представлено белым веществом. Прецентральная извилина выполняет функции контроля движений тела, а постцентральная отвечает за сенсорный контроль определенных функциональных участков.
Два полушария различны в функциональном отношении; в норме у правшей доминантное полушарие оказывается левым. Моторный центр речи Брока, при повреждении которого возникает моторная афазия, находится в латеральной части лобной доли, а речевая сенсорная зона (зона Вернике) расположена в височной доле ниже сильвиевой борозды. Повреждение речевого центра Вернике ведет к так называемой сенсорной афазии, то есть утрате способности понимания чужой речи.
Мозжечок находится в задней черепной ямке и состоит из двух полушарий и центральной части — червя. Тракты, соединяющие мозг и мозжечок, проходят через ножки мозжечка. Основная функция мозжечка — координация и контроль всех движений тела.
Ствол мозга включает следующие структуры:
• Промежуточный мозг (диэнцефалон): состоит из зрительного бугра (таламуса), гипоталамуса и эпифиза.
• Средний мозг, включающий четверохолмную пластинку.
• Покрышку и ножки головного мозга.
• Мост и продолговатый мозг.
Непроизвольный контроль всех жизненных функций осуществляется в рефлекторных центрах ствола мозга, где проходит основная часть путей к большому мозгу и обратно.
Гипофиз находится в средней черепной ямке и разделяется на:
• Аденогипофиз вырабатывающий:
— Гормон роста (соматотропин, СТГ)
— Адренокортикотропный гормон (АКТГ)
— Фоликулостимулирующий гормон (ФПГ)
— Лютеинизирующий гормон (ЛГ)
— Тиреотропный гормон (ТТГ)
— Пролактин
— Гормон, стимулирующий интерстициальные клетки (ГСИК)
• Нейрогипофиз, секретирующий в кровоток вырабатываемые гипофизом гормоны:
— Вазопрессин (антидиуретический гормон)
— Окситоцин
В продолговатом мозге находится сердечно-сосудистый и дыхательный центры.
Также рекомендуем видео анатомии и топографии синусов твердой мозговой оболочки
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Ученые открыли загадочные каналы, соединяющие мозг и кости черепа
МОСКВА, 27 авг — РИА Новости. Биологи из Гарварда открыли необычные каналы, связывающие костный мозг в толще черепа с тканями головного мозга, что может объяснять, как иммунные клетки попадают внутрь него при развитии воспалений. Их выводы были представлены в журнале Nature Neuroscience.
Неприступная крепость
Наш мозг изолирован от всего остального организма так называемым гемоэнцефалическим барьером (ГЭБ) — плотным слоем из особых клеток-астроцитов, окружающих все кровеносные сосуды мозга и не пропускающих внутрь него ничего, кроме кислорода и питательных веществ.
Как объясняют ученые, этот барьер не является монолитной стеной, а набором из своеобразных клеток-«кирпичей», между которыми есть небольшие протоки, так называемые плотные контакты. Недавно биологи обнаружили, что эти контакты могут расширяться при определенных условиях и помогать мозгу очищать себя от «мусора».
Нарендорф и его коллеги случайно открыли еще один возможный «черный ход» для проникновения инфекций или иммунных клеток в мозг человека, изучая то, как иммунитет мышей реагировал на различные формы инсультов, вызванных хирургическим или химическим путем.
Его команду, как отмечает биолог, интересовало то, откуда берутся тельца, первыми реагирующие на повреждение сосудов и кровоизлияние в мозг. Для ответа на этот вопрос они ввели в разные части костного мозга, где формируются нейтрофилы, иммунные клетки «быстрого реагирования», особую краску, которая заставила их светиться разными цветами, и проследили за их миграциями.
К большому удивлению Нарендорфа, первыми в поврежденные сосуды мозга мышей проникли не иммунные тельца, сформировавшиеся в больших берцовых костях, главной «фабрике» подобных клеток, а их «кузены», возникшие внутри костей черепа.
«Служебный вход» мозга
Нечто подобное раньше считалось невозможным, так как биологи полагали, что у клеток, возникающих внутри черепа, нет возможности просочиться через ГЭБ и попасть внутрь мозга. Пытаясь понять, как это случилось, авторы статьи детально изучили структуру границы между черепом и его внутренностями.
«Мы рассмотрели кости черепа со всех возможных углов, пытаясь понять, как нейтрофилы могли проникать внутрь мозга. Неожиданным образом мы нашли множество микроскопических каналов, напрямую соединявших костный и головной мозг», — продолжает Нарендорф.
Дальнейшие наблюдения за этими каналами показали, что клетки движутся через них только в тех случаях, когда в мозге появляется инфекция или его сосуды повреждаются во время инсультов. В других случаях нейтрофилы проникают не в мозг, а в сосуды, питающие кости черепа, и распространяются по всем остальным уголкам организма.
Подобные структуры, имеющие примерно в пять раз большие размеры, присутствуют и в черепе человека. Они, как предполагают ученые, могут пропускать не только нейтрофилы, но и другие типы клеток, которые еще предстоит открыть и изучить.
Наблюдения за ними, как надеются гарвардские биологи, помогут нам понять, как возникают различные воспаления в мозге и как они могут быть связаны с нейродегенеративными и аутоиммунными болезнями.
Протез мозга: зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры
Нашими воспоминаниями управляет отдел мозга под названием гиппокамп. Если он поврежден, то человек не в состоянии надолго запоминать информацию. Гиппокампу угрожают не только травмы, но и различные неврологические расстройства, например при эпилепсии, депрессии, болезни Альцгеймера.
С 2012 года группа американских ученых под руководством Теодора Бергера (Theodore Berger) разрабатывает устройство, заменяющее поврежденную часть гиппокампа. Это чип с двумя наборами электродов, записывающий краткосрочные воспоминания. С помощью первого набора электродов электрические импульсы из гиппокампа поступают на чип, а оттуда пересылаются на компьютер. Тот преобразует данные в долгосрочные воспоминания и отправляет на второй набор электродов, вживленный в здоровую часть гиппокампа.
Искусственный гиппокамп испытали на крысах. Животным вводили вещество, нарушающее работу долговременной памяти, затем подключали чип и проверяли способность запоминать информацию. Имплантаты продемонстрировали свою эффективность. По сообщениям группы Бергера, подобные опыты проводились на обезьянах и даже на пациентах с эпилепсией. Конечно, в человеческом мозге слишком много нейронов и связей между ними, поэтому о лечении людей говорить еще рано. Тем не менее ученые намерены вывести имплантат на рынок, для чего создали стартап Kernel, который возглавил Бергер.
Спасительный каркас
Из-за травм и болезней связи в нейронных сетях рвутся, и функции, которые выполняли поврежденные участки мозга, утрачиваются. В некоторых случаях организм способен сам восстановить связи между нейронами, ему только нужен каркас, на котором вырастут новые ткани.
Естественным каркасом для роста тканей в организме служит внеклеточный матрикс. Также он выступает барьером между клетками и кровью, хранит биологически активные молекулы, вырабатываемые содержащимися в нем клетками, обеспечивает приток питательных веществ и кислорода к клеткам и удаляет продукты жизнедеятельности. Сбой в функционировании внеклеточного матрикса приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезни Альцгеймера и Паркинсона, различным формам деменции. Новый каркас мог бы облегчить состояние больного и даже его вылечить.
Создать протез внеклеточного матрикса для мозга решили врачи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей вместе с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Проект поддержал Российский научный фонд.
«Цикл наших исследований посвящен разработке трехмерных искусственных материалов, аналогов внеклеточного матрикса из полимеров. Они повторяют механические свойства головного мозга, поддерживают рост и деление клеток. Создаваемые конструкции смогут имитировать утраченный межклеточный матрикс нервной ткани и способствовать ее восстановлению», — рассказывает Петр Тимашев, ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий, директор Института регенеративной медицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, лауреат премии правительства Москвы.
Трансплантат уже проходит клинические испытания на лабораторных животных. Ученые взяли ткань мозга мышки и пересадили на полимерную матрицу, имитирующую внеклеточный матрикс. Когда ткани наросли на матрицу, исследователи убедились в том, что нейроны обмениваются электрохимическими импульсами. То есть находящиеся в тканях нейротрансмиттеры — вещества, передающие электрохимические импульсы между нейронами, — успешно выполняют свою функцию.
Сейчас авторы разработки намерены оценить, как «протез» рассасывается внутри живого организма, когда ткани выросли и перестроились. Кроме того, биологам предстоит изучить реакцию окружающих тканей на имплантируемые конструкции, предотвратить отторжение матрикса.
Искусственный внеклеточный матрикс пригодится не только для мозга, но и для восстановления целостности тканей опорно-двигательного аппарата, эпителиальных выстилок, например, в уретре, ЖКТ, а также при повреждениях кожи. Для реконструктивной хирургии ученые разрабатывают аналоги костной ткани, сосудистые протезы, пластины на основе внеклеточного матрикса.
Иллюстрация РИА Новости. Алина Полянина
NAME] => URL исходной статьи [
Ссылка на публикацию: РИА Новости
Код вставки на сайт
Протез мозга: зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры
Нашими воспоминаниями управляет отдел мозга под названием гиппокамп. Если он поврежден, то человек не в состоянии надолго запоминать информацию. Гиппокампу угрожают не только травмы, но и различные неврологические расстройства, например при эпилепсии, депрессии, болезни Альцгеймера.
С 2012 года группа американских ученых под руководством Теодора Бергера (Theodore Berger) разрабатывает устройство, заменяющее поврежденную часть гиппокампа. Это чип с двумя наборами электродов, записывающий краткосрочные воспоминания. С помощью первого набора электродов электрические импульсы из гиппокампа поступают на чип, а оттуда пересылаются на компьютер. Тот преобразует данные в долгосрочные воспоминания и отправляет на второй набор электродов, вживленный в здоровую часть гиппокампа.
Искусственный гиппокамп испытали на крысах. Животным вводили вещество, нарушающее работу долговременной памяти, затем подключали чип и проверяли способность запоминать информацию. Имплантаты продемонстрировали свою эффективность. По сообщениям группы Бергера, подобные опыты проводились на обезьянах и даже на пациентах с эпилепсией. Конечно, в человеческом мозге слишком много нейронов и связей между ними, поэтому о лечении людей говорить еще рано. Тем не менее ученые намерены вывести имплантат на рынок, для чего создали стартап Kernel, который возглавил Бергер.
Спасительный каркас
Из-за травм и болезней связи в нейронных сетях рвутся, и функции, которые выполняли поврежденные участки мозга, утрачиваются. В некоторых случаях организм способен сам восстановить связи между нейронами, ему только нужен каркас, на котором вырастут новые ткани.
Естественным каркасом для роста тканей в организме служит внеклеточный матрикс. Также он выступает барьером между клетками и кровью, хранит биологически активные молекулы, вырабатываемые содержащимися в нем клетками, обеспечивает приток питательных веществ и кислорода к клеткам и удаляет продукты жизнедеятельности. Сбой в функционировании внеклеточного матрикса приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезни Альцгеймера и Паркинсона, различным формам деменции. Новый каркас мог бы облегчить состояние больного и даже его вылечить.
Создать протез внеклеточного матрикса для мозга решили врачи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей вместе с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Проект поддержал Российский научный фонд.
«Цикл наших исследований посвящен разработке трехмерных искусственных материалов, аналогов внеклеточного матрикса из полимеров. Они повторяют механические свойства головного мозга, поддерживают рост и деление клеток. Создаваемые конструкции смогут имитировать утраченный межклеточный матрикс нервной ткани и способствовать ее восстановлению», — рассказывает Петр Тимашев, ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий, директор Института регенеративной медицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, лауреат премии правительства Москвы.
Трансплантат уже проходит клинические испытания на лабораторных животных. Ученые взяли ткань мозга мышки и пересадили на полимерную матрицу, имитирующую внеклеточный матрикс. Когда ткани наросли на матрицу, исследователи убедились в том, что нейроны обмениваются электрохимическими импульсами. То есть находящиеся в тканях нейротрансмиттеры — вещества, передающие электрохимические импульсы между нейронами, — успешно выполняют свою функцию.
Сейчас авторы разработки намерены оценить, как «протез» рассасывается внутри живого организма, когда ткани выросли и перестроились. Кроме того, биологам предстоит изучить реакцию окружающих тканей на имплантируемые конструкции, предотвратить отторжение матрикса.
Искусственный внеклеточный матрикс пригодится не только для мозга, но и для восстановления целостности тканей опорно-двигательного аппарата, эпителиальных выстилок, например, в уретре, ЖКТ, а также при повреждениях кожи. Для реконструктивной хирургии ученые разрабатывают аналоги костной ткани, сосудистые протезы, пластины на основе внеклеточного матрикса.
Иллюстрация РИА Новости. Алина Полянина
Наиболее распространенные опухоли головного мозга: 5 Вещей, которые Вы должны знать
Диагноз опухоль мозга может звучать угрожающе. Хотя симптомы большинства опухолей головного мозга одинаковы, не все опухоли являются злокачественными.
На самом деле, менингиома является наиболее распространенной опухолью головного мозга, что составляет около 30 процентов от них. Менингиомы довольно часто являются доброкачественными опухолями: Вам может даже не потребуется хирургическое вмешательство.
Вот пять ключевых фактов о менингиоме, которые необходимо знать:
Эти опухоли возникают из клеток в оболочках головного и спинного мозга. Таким образом, с технической точки зрения, они не опухоли головного мозга вообще, так как они не являются результатом мутировавших клеток мозга.
Но они продолжают расти внутри вашего черепа, а это значит, что есть повод для беспокойства. Если менингиома растет или вызывает опухлость, которая давит на мозг или другие структуры в черепе, это может вызвать симптомы как при опухоли головного мозга.
Менингиомы присутствуют с типичными симптомами опухоли головного мозга, такими как головные боли, проблемы со зрением или судороги. Сильная головная боль сама по себе редко бывает симптомом менингиомы или любой другой опухоли головного мозга.
Большие менингиомы могут блокировать поток спинномозговой жидкости, что приводит к гидроцефалии ( «вода в мозгу»), которые могут повлиять на походку и память. Опухоли в других местах могут повлиять на ваше обоняние, зрение, слух или даже функции вашего гипофиза.
Диагноз опухоль головного мозга часто бывает случайным — то есть, врач обнаруживает опухоль на КТ или МРТ при обследовании индивида по другой причине, например такой как черепно-мозговая травма или при другой неврологической проблеме.
Когда врач диагностирует менингиомы, вы получите дополнительные тесты, чтобы выяснить, как опухоль, скорее всего, вести себя. На основании этих данных, нейрохирург будет рекомендовать удаление опухоли или просто смотреть его, чтобы увидеть, если он растет.
Для каждого может оказаться шоком, такой диагноз как менингиома — особенно больших размеров — но эти опухоли, как правило, доброкачественные. Это означает, что опухолевые клетки, вероятно, не распространяются на другие части тела.
Тем не менее, менингиомы могут спокойно расти в течение многих лет, не вызывая никаких проблем — и могут достигнуть удивительно больших размеров.
Иногда, верити или нет, ваш врач может рекомендовать наблюдение за менингиомой, особенно если она маленькая и не вызывает проблем. Время от времени Вы будете проходить регулярную МРТ диагностику для контроля.
В противном случае, основным лечением менингиомы является хирургическое вмешательство, в ходе котрого опухоль будет удалена, это может быть как краниотомия, так и другая процедура. Ваш врач тщательно проверит, то что операция будет включать в себя, подход при котором хирург сможет получить доступ к опухоли и что пациент можете ожидать после операции.
В зависимости от того, где располагается опухоль, каждый подход будет отличаться. Опухоли располагающиеся близко к поверхности, как правило, легче оперировать, чем те, которые расположены вдоль основания черепа.
Опухолями основания черепа являются те, которые расположены глубоко в черепе, за носом или глазами. Это может быть сложной задачей, и требуют мастерства и определенного опыта в этой области хирургии.
Есть целый ряд новых методов в хирургии опухолей головного мозга, даже для опухолей, расположенных глубоко в черепе, и некоторые из них менее агрессивны.
Новая система, которую мы используем включает в себя трубку с камерой, которая мягко перемещается в мозговую ткань, чтобы мы могли достичь опухоль при меньшем разрезе, так что пациенты могут восстанавливаться быстрее.
После лечения, вероятно вы вернетесь к обычной жизни, но должны будете регулярно проходить МРТ исследования, для того что бы убедиться, что опухоль не возвращается.
Через10 лет, у около 90 процентов пациентов, у которых были менингиомы рецидива нет, конечно при условии, что опухоль была удалена полностью, в том числе с частью тканей головного мозга выстилающей опухоль.
Несмотря на это, если вам поставили диагноз менингиомы или любой другой опухоли, лучше что вы можете сделать это – узнать как можно больше фактов о самой болезни, быть информированы и работать с самым опытным нейрохирургом и его командой которую сможете найти.