зоны ответственности головного мозга
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.
Как все устроено: отделы мозга и за что они отвечают
Наш мозг — самый сложный, неизученный орган, который управляет всем организмом. Ученые не перестают изучать его строение, и сегодня мы рассмотрим основные функции различных мозговых структур.
Структура
Понятие конечного мозга объединяет оба полушария, при этом его также принято разделять на 4 доли — лобную, височную, теменную, затылочную.
Слаженная работа всех отделов направлена на работу высших психических функций — восприятия, внимания, памяти, мышления. Наша нервная система получает сигналы от органов чувств, а мозг обрабатывает их — слух, зрение, вкус, запах, чувство равновесия. Также он контролирует все жизненно важные процессы — дыхание, сердцебиение, метаболизм. Рассмотрим подробнее, где же происходит это волшебство.
Конечный мозг
Ниже приведены основные функции долей больших полушарий:
Задний мозг: мозжечок, мост
Этот отдел образуют мозжечок и варолиев мост, который находится над мозжечком и соединяет его со спинным мозгом. Здесь происходит регуляция нашего вестибулярного аппарата — это ощущение равновесия, а также координация движений. Он надежно защищен, поскольку повреждение этой зоны провоцирует шаткую, неустойчивую походку, ослабление мышц, даже тремор конечностей, в некоторых случаях — изменение почерка.
Средний
Этот отдел является частью двигательной системы и выполняет большое количество функций. Средний мозг контролирует наши движения и защитные реакции, например, в ответ на страх. Он отвечает за зрение, слух, поддерживает терморегуляцию, болевые ощущения, контролирует концентрацию внимания, биоритмы.
Промежуточный отдел
Этот отдел перерабатывает всю входящую информацию. Его основная функция — наша способность адаптироваться, приспосабливаться. Промежуточный мозг состоит из трех частей:
Продолговатый
Выполняет регуляцию систем: дыхательной, кровообращения, пищеварения. Благодаря ему у нас есть безусловные рефлексы, например, чихание, а также тонус мышц. Кроме того, там стимулируется выработка различных секретов — слюны, слез, ферментов ЖКТ.
Науке еще многое предстоит узнать об особенностях нашего самого главного органа. В наших же силах поддерживать его высокую работоспособность при помощи постоянных тренировок. Тренируйте высшие психические функции — внимание, память, мышление — на когнитивных тренажерах, чтобы работа всех отделов была продуктивной.
МР-анатомия головного мозга
Строение лекции
Основные морфологические отделы мозга
Внутренняя структура больших полушарий.
Серое вещество состоит из коры, которое полностью покрывает большие полушарии головного мозга. Белое вещество расположено под серым веществом головного мозга. Однако в белом веществе также присутствуют участки с серым веществом — скопления нервных клеток. Их называют ядрами (nuclei). В норме существует четкая граница между белым и серым веществом. Дифференциация белого и серого вещества возможна на КТ, но лучше дифференцируется на МРТ.
Кортикальная дисплазия
При кортикальной дисплазии границы между белым и серым веществом стираются. В таком случае дополнительно следует использовать последовательность Т1 инверсия восстановления. На данных изображениях границы будут заметны, за исключением участков кортикальной дисплазии.
Инфаркт
При цитотоксическом отеке, развивающейся в первые минуты инфаркта головного мозга, также теряется дифференцировка между белым и серым веществом, что является ранним КТ признаком инфаркта головного мозга.
Большие полушария головного мозга
Полушария головного мозга разделяются между собой большим серповидным отростком. В каждом полушарии выделяют 4 доли:
Лобная доля отделяется от теменной при помощи центральной или раландовой борозды, которая отлично визуализируется, как на аксиальных, так и на сагиттальных срезах.
Лобная доля отделяется от височной доли при помощи латеральной борозды, которая отлично визуализируется, как на сагиттальных и аксиальных, так и на фронтальных срезах.
Теменная доля отделяется от затылочной доли при помощи одноименной теменно-затылочной борозды. Данная линия еще разделяет каротидный и базиллярный бассейн.
Некоторые авторы в отдельную борозду выделяют островок, который является большим участком коры, покрывающий островок сверху и латерально, образует крышечку (лат. pars opercularis) и формируются из части прилегающих лобной, височной и теменной долей.
Другие авторы объединяют островок с височной долей.
Границы долей
Границы долей
Границы лобных и теменных долей.
Симптом усов – постцентральная извилина.
Поясная извилина – постцентральная извилина.
Для правильного определения границы лобных и теменных долей сначала находим центральную борозду. В данную борозду вписывается символ Омега – ω на аксиальных срезах.
Поясная борозда.
На сагиттальных срезах нужно найти мозолистое тело над ним расположена поясная борозда, которая кзади и кверху продолжается в постцентральную борозду, от которой кпереди расположена центральная или роландова борозда.
Нейроны и нейромедиаторы
Химические цепочки
Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. «Химический язык» нашей нервной системы состоит из отдельных «слов», роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).
Любой нейрон может получать большое количество химических сообщений, как положительных, так и отрицательных («работай» или «стоп»), от других нейронов, которые его окружают. Эти сообщения могут конкурировать или «сотрудничать», между собой, заставляя нейрон отвечать специфическим образом. Поскольку все эти события происходят в течение очень короткого времени (считаные доли секунды), очевидно, что медиатор должен быть удален из синаптического пространства очень быстро, чтобы те же самые рецепторы могли работать снова и снова. И это удаление может происходить тремя способами. Молекулы нейромедиатора могут быть захвачены назад в то нервное окончание, из которого они были выделены, и этот процесс получил название «обратный захват» («reuptake»); нейромедиатор может быть разрушен специфическими ферментами, находящимися в готовности недалеко от рецепторов на поверхности нейрона; или активное вещество может просто рассеяться в окружающую область мозга, и быть разрушено там.
Изменение нейротрансмиссии с помощью лекарств
Рассмотрим, что происходит при изменении уровней нейромедиаторов мозга на примере трех из них (серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).
Серотонин
Многие исследования показывают, что низкий уровень серотонина в головном мозге приводит к депрессии, импульсивным и агрессивным формам поведения, насилию, и даже самоубийствам. Лекарственные вещества под названием антидепрессанты создают блок на пути обратного захвата серотонина, тем самым несколько увеличивая время его нахождения в пространстве синапса. Как итог, в целом увеличивается количество серотонина, участвующего в передаче сигналов с нейрона на нейрон, и депрессия со временем проходит.
В последние годы ведутся бурные дискуссии вокруг психического расстройства, носящего название «синдром дефицита внимания с 
гиперактивностью» (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.
Наркотическое вещество, известное как «экстази» или МДМА, также изменяет уровень серотонина в мозге, но намного более радикально. Он заставляет выделяющие серотонин нейроны выплескивать все содержимое сразу, затапливая этим химикатом весь мозг, что, конечно, вызывает ощущение чрезвычайного счастья и гиперактивность (чрезмерную двигательную активность). Однако, за это приходится расплачиваться позже. После того как экстази израсходовал весь мозговой запас серотонина, включаются компенсаторные механизмы, быстро разрушающие избыток нейромедиатора в мозге. После того, как спустя несколько часов действие наркотика заканчивается, человек, вероятно, будет чувствовать себя подавленным. Этот период «депрессии» продлится до тех пор, пока мозг не сможет восполнить запасы и обеспечить нормальный уровень медиатора. Повторное использование на этом фоне экстази может привести к глубокой депрессии или другим проблемам, которые будут тянуться в течение долгого времени.
Дофамин
Ученые обнаружили, что люди с расстройством психики, известным как шизофрения, фактически чрезмерно чувствительны к дофамину в мозге. Как следствие, при лечении шизофрении используются лекарства, которые блокируют дофаминовые в головном мозге, таким образом, ограничивая воздействие этого нейромедиатора.
С другой стороны, вещества, известные как амфетамины, увеличивают уровень дофамина, заставляя нейроны его высвобождать, и препятствуя его обратному захвату. В некоторых странах врачи используют разумные дозы этих препаратов при лечении некоторых заболеваний, например, синдрома гиперактивности с дефицитом внимания. Тем не менее, иногда люди абсолютно необдуманно неправильно используют эти вещества, пытаясь обеспечить себе повышенный уровень бодрствования и способность решать любые задачи.
Гамма-аминомасляная кислота
Гамма-аминомасляная кислота, или ГАМК, является главным медиатором, чья роль заключается в передаче нейронам команды «стоп». Исследователи полагают, что определенные типы эпилепсии, которые характеризуются повторными припадками, затрагивающими сознание человека и его двигательную сферу, могут являться результатом снижения содержания ГАМК в головном мозге. Передающая система мозга, не имея адекватного «тормоза», входит в состояние перегрузки, когда десятки тысяч нейронов начинают сильно и одновременно посылать свои сигналы, что приводит к эпилептическому приступу. Ученые полагают, что за разрушение слишком большого количества ГАМК могут быть ответственны мозговые ферменты, в связи с чем появились лекарства, которые помогают остановить этот процесс. Время показало их эффективность в лечении не только эпилепсии, но и некоторых других нарушений работы мозга.
Гормоны
Химическое взаимодействие
Теменная доля
Понимание роли теменной функции возникло из анализа дефицита пациентов с поражениями теменной доли (Critchley 1953)). Последующее понимание механизмов теменной функции происходило из нейроанатомических и нейрофизиологических исследований.
Париетальная доля занимает уникальное место в мозге человека. Анатомически она находится на перекрестке между лобными, затылочными и височными долями, тем самым обеспечивая основу для мультимодальной сенсорной интеграции. Функционально теменная доля поддерживает «высокие» когнитивные функции, характерные для человека, такие, как математическое знание, семантические и прагматические аспекты языка и абстрактное мышление.
Общая картина внутрипариетальной связи подтверждает особую роль нижней теменной дольки в когнитивных функциях, характерных для человека.
При обработке соматической, зрительной, акустической и вестибулярной сенсорной информации проекции теменной доли играют решающую роль в пространственном познании и управлении движениями глаз и конечностей. Сенсорная информация из первичной и вторичной соматосенсорных областей входит в верхнюю теменную дольку и переносится в нижнюю теменную дольку. Визуальная информация обрабатывается через дорсальный визуальный путь, и она достигает нижней теменной дольки, внутрипариетальной борозды. Акустическая информация передается назад от первичной акустической области и достигает задней области нижней теменной дольки. Области внутрипариетальной борозды проецируются на премоторную область, лобные орбитальные поля и префронтальную область. Эти области участвуют в управлении движениями глаз, достижении и захвате верхних конечностей предметов и пространственной рабочей памяти. Задняя область нижней теменной дольки либо прямо, либо опосредованно через заднюю угловую извилину направляется к парагиппокампальной и энторинальной коре. Обе эти области тесно связаны с функциями гиппокампа для долговременного формирования памяти.