затылочная доля мозга обрабатывает
Обзор функций долей головного мозга (Overview of Cerebral Function)
, MD, PhD, Department of Neurology, University of Mississippi Medical Center
Мозг разделен продольной бороздой на два полушария, каждое из которых состоит из шести отдельных долей:
На поверхности мозга (см. рисунок Доли коры головного мозга Доли коры головного мозга Мозг разделен продольной бороздой на два полушария, каждое из которых состоит из шести отдельных долей: Лобная Теменная Височная Затылочная Прочитайте дополнительные сведения ) располагаются лобная, височная, теменная и затылочная доли, в глубине сильвиевой борозды находится островковая доля. Лимбическая доля (лимбическая система) представляет собой С-образную область на самом медиальном краю каждого полушария головного мозга; она включает некоторые части смежных долей.
Хотя специфические функции связаны с деятельностью отдельных долей, большинство функций головного мозга требует координации активности многих зон обоих полушарий. К примеру, хотя в коре затылочной доли и находится центр обработки зрительной информации, в процессе формирования комплексного зрительного стимула принимают участие затылочные, височные и лобные доли обоих полушарий.
Доли коры головного мозга
Функция головного мозга широко латерализована. Зрительные, осязательные и моторные сигналы от левой стороны тела направляются преимущественно в правое полушарие, и наоборот. В выполнении некоторых сложных функций участвуют оба полушария, но преимущественное управление осуществляется одним полушарием (так называемая доминантность полушарий или функциональная асимметрия головного мозга). К примеру, левое полушарие доминантно по речи, а правое – по пространственной ориентировке.
Первичные сенсорные зоны
Первичную моторную кору
Множественные ассоциативные зоны, в том числе унимодальные и гетеромодальные ассоциативные зоны
Области мозга
Первичные сенсорные зоны получают соматосенсорные, слуховые, зрительные и вкусовые стимулы от таламуса, который получает стимулы от определенных органов чувств или периферических рецептов. Обонятельные пути обходят таламус и направляются непосредственно в специализированные участки коры. Сенсорные сигналы обрабатываются в ассоциативных зонах, связанных с одним или более органов чувств.
Первичная моторная кора формирует волевые движения тела; ассоциативные моторные зоны помогают планировать и выполнять сложную двигательную активность.
Каждая унимодальная ассоциативная зона находится рядом с соответствующей первичной сенсорной зоной и обрабатывает информацию из этой области на более высоком уровне, чем первичная сенсорная зона.
Гетеромодальные ассоциативные зоны не ограничены одиночными двигательными или сенсорными функциями, но получают конвергентную информацию из нескольких сенсорных и двигательных зон головного мозга. Гетеромодальные ассоциативные области в лобной, височной и теменной долях интегрируют сенсорные данные, двигательную обратную связь и другую информацию с инстинктивными и приобретенными воспоминаниями. Эта интеграция способствует обучению и формированию мыслей, эмоций и поведения.
Лобные доли
Лобные доли располагаются кпереди от центральной борозды. Они обеспечивают мотивацию, планирование и исполнение цели и целенаправленное поведение; они также являются местом многих тормозных функций. В лобных долях присутствуют несколько функционально различных отделов:
Первичная моторная кора располагается наиболее кзади от прецентральной извилины. Первичная двигательная кора, расположенная на одной стороне, контролирует все движущиеся части тела на противоположной стороне (показано на пространственной карте, называемой гомункулом—см. Гомункул Гомункул Мозг разделен продольной бороздой на два полушария, каждое из которых состоит из шести отдельных долей: Лобная Теменная Височная Затылочная Прочитайте дополнительные сведения ); 90% двигательных волокон от каждого полушария пересекают срединную линию в стволе головного мозга. Поэтому поражение двигательной коры в одном полушарии приведет к контралатеральному гемипарезу или слабости.
Медиальная лобная кора (также называемая медиальной префронтальной корой) отвечает за побуждения и мотивацию. При обширных повреждениях в этой области, затрагивающих наиболее переднюю часть коры (лобный полюс), появляется абулия (замедленность реакций, апатия, безучастность).
Орбитальная лобная кора (или орбитальная префронтальная кора — см. рисунок Области мозга Мозг разделен продольной бороздой на два полушария, каждое из которых состоит из шести отдельных долей: Лобная Теменная Височная Затылочная Прочитайте дополнительные сведения ) осуществляет регулирование социального поведения. Больные с поражением передних отделов лобных долей могут стать эмоционально лабильными и/или безразличными к внешним стимулам и последствиям своих действий. Они могут быть то эйфоричными, то остроумными, то вульгарными или безразличными, пренебрегая общепринятыми нормами поведения. Острая двусторонняя травма префронтальных отделов клинически проявляется неконтролируемой многоречивостью, беспокойным поведением, социальной навязчивостью. Растормаживание и аномальное поведение, возникающее с возрастом и при многих типах деменции, возможно, является результатом дегенерации лобных долей, особенно орбитальной лобной коры.
Дорсолатеральная фронтальная кора (или дорсолатеральная префронтальная область) обрабатывает свежую информацию, выполняет функцию, называемую рабочей памятью. Поражения в этой области могут отрицательно повлиять на способность сохранять информацию и обрабатывать ее в режиме реального времени (например, при повторении слов в обратном направлении, последовательном чередовании букв и цифр).
Гомункул
Различные зоны коры управляют специфическими моторными и сенсорными функциями на противоположной стороне тела. Площадь поверхности коры, контролирующей определенные части тела, варьирует; например, область коры, управляющая кистью, больше области, управляющей плечом. Карту этих областей называют гомункулом (лат. «маленький человек»).
Теменные доли
Некоторые области теменных долей несут специфические функции.
Первичная соматосенсорная кора, расположенная позади роландовой борозды (постцентральная извилина) в передней части теменных долей, интегрирует соматосенсорную информацию и участвует в процессах распознавания и извлечения из памяти сведений о форме предметов, их текстуре и массе. Первичная соматосенсорная кора получает все соматосенсорные ощущения контралатеральной стороны тела (см. рисунок Гомункул Гомункул Мозг разделен продольной бороздой на два полушария, каждое из которых состоит из шести отдельных долей: Лобная Теменная Височная Затылочная Прочитайте дополнительные сведения ). Поражения передней теменной доли приводят к трудностям при распознавании предметов на ощупь (астереогноз).
Большая часть заднебоковых отделов теменных долей отвечает за формирование визуально-пространственных соотношений, интегрируя эти восприятия с другими ощущениями, что дает понимание траекторий перемещения объектов. Эти отделы также обрабатывают проприоцептивные стимулы (способность воспринимать положение и перемещение в пространстве собственного тела или его отдельных частей).
Область коры в среднетеменной доле в доминантном полушарии отвечает за счет, письмо, различение правой и левой сторон, узнавание пальцев. Патологические изменения в угловой извилине могут вызвать нарушение способности писать, выполнять математические вычисления, распознавания правой и левой стороны и невозможность назвать пальцы (синдром Герстманна).
Субдоминантная теменная доля отвечает за восприятие пространства с контрлатеральной стороны, взаимоотношения различных частей организма друг с другом, взаимо-связи объектов в пространстве, что важно, например, для рисования. Симптомы острого поражения субдоминантной теменной доли включают: игнорирование пространства с противоположной стороны (обычно левой), что вызывает снижение осознания собственного тела или его части, окружающей обстановки и любые связанные травмы на стороне поражения (анозогнозия). К примеру, пациенты с крупным поражением правой теменной коры могут отрицать наличие у них левостороннего гемипареза. У пациентов с меньшими объемами поражения утрачивается способность выполнять привычные пространственные действия (например, одевания или других привычных навыков)—пространственно-физический дефицит, называемый апраксией.
Височные доли
Структуры височной доли важны для слуха, восприятия речи, зрительной памяти, декларативной (вербальной) памяти и эмоций. Больные с поражениями правой височной доли обычно теряют остроту восприятия невербальных слуховых раздражителей (например, музыки). При повреждении левой височной доли возникают расстройства сознания, памяти и построения речи.
Функции затылочной доли головного мозга
Интересные факты о спинном мозге и белом веществе
Белое вещество спинного мозга кроет в себе много интересного и является наилучшим проводником нервных импульсов, но сам по себе костный мозг является очень интересной структурой, которая скрывает в себе довольно большое количество загадок.
Вот самые интересные факты, которые рассказали миру учёные об этой системе человеческого организма:
Самое интересное то, что белое вещество спинного мозга имеет бежевый оттенок, а название говорит совершенно о другом. Эта составляющая часть головного и спинного мозга имеет примерно одинаковые функции и терпит одинаковые морфологические изменения за период жизни человека.
Белое вещество, содержащееся в костном мозге животных, имеет совсем другую форму чем у человека, причём она отличается и у разных видов представителей фауны. Учёные до сих пор не выяснили, почему все сложилось именно так, но могут с уверенностью сказать, что эта структура надёжно защищена от внешнего воздействия костной тканью.
Спинной мозг, содержащий белое и серое вещество, отвечает за чувственность всего организма. Если какие-то его отделы повреждаются, человеку приходится сталкиваться с различными физическими проблемами – потеря двигательной активности, дара речи, чувствительности, волос. Этот механизм состоит из множества нервных окончаний, более половины которых теряется после рождения малыша, а остальные могут уничтожаться из-за способа жизни человека.
В главном и спинном мозге белое вещество расположено в определённых зонах, благодаря чему оно может передавать импульсы в ЦНС быстро и правильно. Даже если целыми днями наблюдать за мозговой активностью человека, нельзя точно ответить что именно делает белое вещество, ведь всё происходит настолько быстро, что человеческий глаз не сможет этого уловить.
В спинном, как и головном мозге содержится белое и серое вещество и они тесно связаны между собой. Их работу можно сравнить с механизмом трудовой деятельности швейцарских часов и всегда она будет оправданной. Научные факты об этих структурах просто поражают. Белое вещество состоит из миллионов мелких компонентов, которые переплетаются между собой, связываясь в полноценную, сложную, трудоспособную структуру. Всё это происходит ещё до рождения человека на свет, а в младенческом возрасте закрепляется. Эта структура тесно связывается с нервной системой человека и если возникают проблемы в этом направлении, то и физическое здоровье будет страдать. Чтобы этого не случалось, человеку необходимо беречь спину и нервы от неблагоприятного воздействия внешнего мира и тогда он сможет прожить счастливую, долгую, здоровую жизнь.
Серое вещество спинного мозга и его белое вещество не могут существовать по отдельности и поэтому человек должен следить за состоянием своего организма всегда, чтобы не происходило сбоев. Если промежуточный, продолговатый или средний мозг и белое вещество потеряют связь, то организм будет подвергнут серьёзному риску, а этого никто не желает.
Расположение
Височная доля является частью конечного мозга и включается в структуру коры. Она располагается на обоих полушариях мозга по бокам снизу, тесно контактируя с соседними участками – лобной и теменной долей. Этот участок коры имеет самые выраженные граничные линии. Верхняя часть виска немного выпукла, а нижняя – вогнутая. Височная доля отделяется от всех остальных бороздой, называющейся латеральной (боковой). Тесное расположение височной и лобной доли не случайно: речь развивается параллельно мышлению (лобная кора), и эти две функции плотно взаимосвязаны, так как умение формулировать и ясно излагаться (речь) обеспечивается степенью развития мыслительных функций.
Извилины височной доли располагаются параллельно ограничивающим участок бороздам. Анатомически выделяют 3 извилины: верхняя, средняя и нижняя. Однако верхняя мозговая складка включает в себя еще 3 маленьких извилины, находящихся в самой борозде. Эта группа небольших структур называется извилинами Гешля. Нижняя извилина виска граничит с поперечной мозговой щелью. На нижней части височной доли кроме нижней извилины, различают также дополнительные структуры: ножки гиппокампа, боковая затылочновисочная извилина.
Возложенные функции
Функционал височной коры незначителен, однако, он – высокоспециализированный. Функции височной доли головного мозга связаны с восприятием, анализом и синтезом речи, восприятием слуховой информации, частично вкусовыми и обонятельными сведениями. Также, расположение одной части морского коня определяет еще одну функцию – память, а именно механическую ее составляющую. Одна зона имеет особое предназначение: центр Вернике (сенсорная речевая область) – располагается на задней части верхней височной извилины. Эта зона отвечает за восприятие и осмысление устной и письменной речи.
Имеет значение функциональная асимметрия головного мозга, то есть расположение доминантных участков коры на поверхности мозга. Такая специфика центральной нервной системы не обошла и височную долю.
Левая височная доля отвечает за такие функции (следует указать: перечень задач отталкивается от того, что левое полушарие – доминантное):
Здесь присутствует интересный феномен – синестезия. Таким явлением обладает лишь 0.05% населения. Суть феномена заключается в возможности видеть качественные параметры звуков различным цветовым спектром. Физиологически это объясняется процессом иррадиации (распространение потенциала действия), когда возбуждение чрезмерно раздраженной области коры переходит на соседнюю часть мозга. Такой способностью, как правило, обладали и обладают знаменитые музыканты (Римский-Корсаков, Ференц Лист).
Правая височная доля мозга отвечает за следующие функции и способности:
Кроме распознавания интонации речи, недоминантная доля также проводит ее анализ и последующее вмонтирование образов в общую эмоциональную установку к собеседнику. Именно эта часть мозга позволяет человеку знать, рад ли ему его беседчик или желает скорее от него избавиться.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Значительное количество методов применяется в физиологии для изучения деятельности коры головного мозга. Некоторые методы можно применять только в так называемых острых опытах, когда животное находится под наркозом и после опытов погибает; другие методы дают возможность вести изучение в течение длительного времени. Для изучения функций такого сложного органа, как кора, наибольшие результаты дают методы, позволяющие вести исследование в течение нескольких месяцев и даже лет.
Рис. 2 СХЕМА ХОДА НЕРВНЫХ ВОЛОКОН В БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЯХ ГОЛОВНОГО МОЗГА. 1 — короткие ассоциативные волокна; 2 — длинные ассоциативные волокна; 3 — комиссуральные волокна осуществляющие связь между обоими полушариями мезга; 4 — центробежные волокна
Ознакомимся с некоторыми методами исследования деятельности коры больших полушарий головного мозга.
Удаление отдельных участков коры.
Суть метода заключается в том, что оперативным путем у животного удаляют те или иные участки коры. После заживления раны, когда животное поправится, наблюдают изменения, которые произошли в поведении животного. На основе наступающих при этом нарушений делают вывод о функциях удаленного участка коры.
Метод электрического раздражения
Этот метод дает возможность после вскрытия черепа у подопытного животного или у человека во время операции на мозге наносить электрические раздражения различных точек коры. Таким образом, можно установить двигательную зону коры и изучить отдельные ее участки, раздражение которых вызывает сокращение тех или иных определенных групп мышц. При исследовании функций коры у человека этот метод оказался продуктивным, так как человек при раздражении коры способен отвечать и сообщать исследователю те ощущения, которые он испытывает.
Метод химического раздражения
Для нанесения химического раздражения коре больших полушарий применяют некоторые яды, чаще всего стрихнин.
Для изучения коры было использовано свойство стрихнина резко повышать возбудимость нервной системы. Небольшой кусок фильтровальной бумаги смачивают раствором стрихнина и прикладывают к исследуемому участку коры. Возбудимость участка коры, к которому приложен стрихнин, резко повышается, что отражается на реакциях животного. Изучая эти изменения и зная, куда приложена бумажка, смоченная раствором стрихнина, составляют представление о функциях этого участка.
Изучение токов действия мозга
Изучение электрических явлений в головном мозгу впервые началось в нашей стране.
Намного раньше иностранных авторов эти исследования были проведены В. Я. Данилевским, И. М. Сеченовым, Н. Е. Введенским, Б. Ф. Вериго, В. В. Правдич-Неминским. В 1877 г. В. Я. Данилевский впервые опубликовал свои исследования, которые показали наличие ритмических электрических колебаний в головном мозгу. Он установил наличие связи между деятельностью мозга и наблюдаемыми им электрическими колебаниями. Вскоре после работы В. Я. Данилевского И. М. Сеченов в 1882 г., изучая электрические явления в продолговатом мозгу, установил ритмический характер этих явлений и сделал ряд других наблюдений.
В 1884 г. Н. Е. Введенский, применяя к коре мозга разработанную им методику выслушивания в телефонную трубку электрических токов мышцы, уловил ритмический характер электрических явлений.
Современный метод электроэнцефалографии, т. е. записи биотоков мозга, позволяет, прикладывая во время опыта специальные электроды к коре мозга или к. коже головы, отвести токи действия коры и их записать. Запись токов действия мозга называется энцефалограммой. Запись токов действия во время работы и в покое, во время сна и при разных других видах деятельности, а также дальнейшее их сравнение дают возможность сделать определенные заключения. На рис. 125 приведена электроэнцефалограмма человека во время покоя и работы.
Клинический метод
Он заключается в том, что изучаются изменения в нормальной деятельности отдельных
органов и систем органов, которые наблюдаются у людей в результате кровоизлияний, ранений или опухолей мозга. Если больные умирают, то производится вскрытие и устанавливается, какой или какие участки мозга подверглись изменениям. Зная нарушения деятельности организма, можно установить функцию пораженного участка больших полушарий.
Как уже было указано, все эти методы исследования функций коры головного мозга дают возможность изучить только частные вопросы деятельности больших полушарий головного мозга. Изучение подлинной физиологии коры больших полушарий головного мозга стало возможно только в связи с созданием И. П. Павловым метода условных рефлексов.
Статья на тему Большие полушария головного мозга
Возложенные функции
Функции затылочной доли головного мозга связаны с анализом, восприятием и контейнированием (хранением) зрительной информации. Зрительный тракт состоит из нескольких пунктов:
Примечательно то, что сетчатка глаза воспринимает набор световых волн, каждая из которых имеет длину, и состоят из квантов электромагнитного излучения. Но кора, эволюционируя миллионы лет, «научилась» работать с такими сигналами и превращать их в нечто большее, чем набор энергии и импульсов. Благодаря этому люди имеют картину окружающей среды и мира. Благодаря этой коре мы видим элементы вселенной так, как они представляются.
Зрительная кора, располагаясь на обоих полушариях затылочной доли, обеспечивает бинокулярное зрение – мир представляется человеческому глазу объемным.
Мозг человека – многофункциональная структура, как и каждая область его коры – поэтому затылочная доля головного мозга в стандартном функциональном состоянии берет незначительное участие в обработке слуховых и тактильных сигналов. В условиях повреждения соседних областей, степень участия в анализе сигналов возрастает.
Зрительная кора, называющаяся ассоциативной областью, постоянно взаимодействует с другими структурами мозга, формируя полноценную картину мира. Затылочная доля имеет прочные связи с лимбической системой (особенно с гиппокампом), теменной и височной долей. Так, тот или иной визуальный образ может сопровождаться негативными эмоциями, или наоборот: давнее визуальное воспоминание вызывает позитивные чувства.
Затылочная доля, кроме одномоментного анализа сигналов, также играет роль контейнера информации. Однако объем таких сведений незначителен, и большая часть данных об окружающей среде хранится в гиппокампе.
Затылочная кора прочно ассоциируется с теорий интеграции признаков, суть которой заключается в том, что корковыми аналитическими центрами отдельные свойства объекта (цвет) обрабатываются как отдельно, изолированно, так и параллельно.
Подведя краткий итог можно ответить на вопрос о том, за что отвечает затылочная доля:
Дорсальные и боковые маршруты
Через брюшную
Считается, что нейроны участвуют в этой «сборочной линии» визуальной информации несут ответственность за обработку характеристик отдельных элементов, которые просматриваются в любое время то есть о содержании видения. Поэтому этот маршрут также называется маршрутом «что».
Дорсальный путь
Этот путь идет от затылочной доли к лобной зоне коры головного мозга через сети нейронов вблизи вершины черепа. В нем информация, обрабатываемая первичной зрительной корой, достигает теменной доли через зрительные коры v3 и v5. Считается, что эта область визуальной обработки отвечает за установление характеристик местоположения и движения увиденного ; Вот почему спинной трек также называется «где и как».
Наряду с вентральным путем этот путь визуальной обработки, связанный с затылочной долей, рассказывает нам о том, как работает мозг: иногда психические процессы, которые, кажется, образуют единое целое и приходят в наше сознание как целостный опыт, на самом деле являются продуктом из нескольких мозговых маршрутов, которые работают параллельно, каждый из которых сосредоточен на своем аспекте.
Патологии полушарий головного мозга
При поражении коры любой доли больших полушарий головного мозга возникают различные неврологические симптомы и синдромы.
Причинами развития таких состояний являются:
Нарушения в коре лобной доли
При поражении коры лобной доли, в зависимости от локализации, возникают следующие симптомы:
Кроме выраженных симптомов лобной психики, больной может вести себя апатично, безразлично, не вступать в контакт с окружающими. В тяжелых случаях может возникнуть склонность к аморальным общественным поступкам: драки, дебоши, поджоги.
Патологические нарушения в коре теменной доли
При поражении коры теменной доли возникают нарушения чувствительности и окружающего восприятия. Характерны следующие симптомы:
Патологические нарушения в коре височной доли
Основными проявлениями поражения височной доли являются:
Патологические нарушения в коре затылочной доли
Повреждения коры данного участка сопровождаются проблемами со зрительным анализатором. Развиваются такие состояния, как:
При поражении лимбической системы происходит утрата памяти или спутанность воспоминаний, наблюдаются отсутствие возможности создавать и запоминать яркие моменты жизни, низкая эмоциональная лабильность, отсутствие обоняния, утрата способности анализировать и принимать решения, а также овладевать новыми умениями.
Большие полушария выполняют огромную функциональную роль в организме человека. Умения писать, читать, анализировать информацию, воспринимать и ориентироваться в пространстве, чувствовать, слышать, видеть, обонять помогают организму приспособиться к окружающему миру. При повреждении определенных участков коры возникают патологические синдромы и симптомы, с помощью которых можно указать локализацию пораженного участка.
Виды и функции
Центральная извилина содержит центр, отвечающий за произвольные движения, в этой части коркового слоя головного мозга начинается пирамидный двигательный путь. Участок отвечает за создание сложных движений и поддержание двигательной координации. Пирамидная система управляет функцией прямохождения. Основные извилины головного мозга и их функции:
Поясная кора, пролегающая на поверхности головного мозга, регулирует функции памяти, формирования эмоций и способность к обучению. Участвует в реализации исполнительных функций (набор когнитивных процессов, позволяющих планировать и воспроизводить действия в соответствии с поставленной целью) и управлении дыхательной системой.