Зони кори головного мозку вікіпедія
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Кінцевий мозок з глибинними структурами
Кінце́вий мо́зок (лат. telencephalon), чи великий мозок — є найрозвиненішою і з філогенетичного погляду новою частиною головного мозку, що безпосередньо пов’язана з найскладнішими проявами психічної та інтелектуальної діяльності людини. Кінцевий мозок розвивається з переднього мозкового міхура, складається з сильно розвинених парних частин — правої та лівої півкулі і з’єднує їх серединні частини[1][2].
Півкулі розділені поздовжньою щілиною, в глибині якої лежить пластинка білої речовини, що складається з волокон, що з’єднують дві півкулі, — мозолисте тіло. Під мозолистим тілом розташований звід, що являє собою два вигнутих волокнистих тяжа, які в середній частині з’єднані між собою, а спереду і ззаду розходяться, утворюючи стовпи та ніжки зводу. Спереду від стовпів зводу розташована передня спайка. Між передньою частиною мозолистого тіла і зведенням натягнута тонка вертикальна пластинка мозкової тканини — прозора перетинка.
Півкулі великого мозку покриті зверху корою мозку — шаром сірої речовини, утвореного нейронами з понад 50 різновидів. Під корою у великих півкулях розташована біла речовина, що складається мієлінізованих волокон, більша частина яких з’єднує кору великих півкуль з іншими відділами та центрами головного мозку. В глибині білої речовини розташовані скупчення сірої речовини — базальні ганглії. Шар білої речовини, що зветься внутрішньою капсулою, відмежовує півкулі від таламуса проміжного мозку[3][1].
Долі великих півкуль головного мозку
Структура кінцевого мозку[ред. | ред. код]
У кожну півкулю нервові імпульси (сигнали) надходять з протилежної сторони тіла та простору. Права півкуля керує органами лівої частини тіла та отримує інформацію зліва. Ліва, навпаки, регулює роботу органів правої частини тулуба і сприймає інформацію справа. Цю інформацію вони отримують через органи чуттів.
Поверхня півкуль, ніби плащем, вкрита корою, що охоплює приблизно 44 % обсягу кожної півкулі. Кора утворена сірою речовиною. Вона складається з нейронів, розташованих у вигляді шести основних шарів.
У дорослої людини налічують приблизно 12-14 млрд нейронів. З віком збільшується не кількість клітин, а лише їхня поверхня і кількість відростків, переважно дендритів. Нейрони кори зв’язані між собою численними зв’язками. Кожен нейрон має до 10 тис. зв’язків з іншими нейронами. Саме наявність величезної кількості зв’язків між нейронами визначає унікальні властивості кори головного мозку людини[4].
Головний мозок — латеральна поверхня
Права та ліва півкулі мозку відокремлені одне від одного поздовжньою щілиною.[5] У кожній півкулі розрізняють три поверхні — латеральну (бокову), медіальну (внутрішню) і нижню, а також три краї — верхній, медіальній (внутрішній) і нижній, та три полюси — лобний, потиличний і скроневий. Плащова частина мозку ділиться з допомогою щілин і борозн на частки, часточки та звивини.[5] Щілини чи первинні борозни глибокі та належать до постійних утворень мозку. З’являються вони на 5-му місяці внутрішньоутробного розвитку і розділяють півкулі на долі.[6] Рельєф півкуль визначається в основному вторинними і третинними борознами. Їх формування відбувається на 7-8 році життя. Третинні борозни найчастіше мають індивідуальний малюнок та в основному рельєф великих борозен має однаковий вигляд.
Кора головного мозку. Звивини та бороздки в розрізі.
Великі борозни й щілини розділяють кожну півкулю на 6 часток: лобову, тім’яну, потиличну, скроневу, острівцеву і лімбічну. На латеральній поверхні півкулі розрізняють центральну (роландову) борозну і бокову (сільвієву) борозну. Спереду від центральної борозни розташована лобова частка, з-заду — тім’яна. Знизу лобова частка відокремлена боковою борозною від скроневої частки. Тім’яно-потиличною борозною потилична частка відокремлена від тім’яної. В глибині бокової борозни розташована острівцева частка (чи острівець). Ця частка прикрита частинами тім’яної, скроневої та лобової часток. На медіальній поверхні півкулі поруч із мозолистим тілом розташована його лімбічна частка, що відокремлена від інших часток поясною борозною.[1][7].
Лобова частка[ред. | ред. код]
- (Див. Лобова частка (мозок))
На латеральній поверхні лобової частки в її задньому відділі вздовж центральної борозни проходить передцентральна борозна. Між центральною і передцентральною борознами розташована передцентральна звивина.
Від центральної борозни до лобового полюса відходять верхня і нижня лобові борозни. Таким чином лобова частка має ще верхню, середню і нижню лобові звивини. Від бокової борозни відходять передня горизонтальна борозна і її висхідна гілка, що ділять нижню лобну звивину на три частини: оперкулярну — розташовану між нижнім відділом передцентральної борозни та боковою борозною, триангулярна — між обома гілками бокової борозни, орбітальна — перед передньою горизонтальною борозною.
На медіальній поверхні лобової частки розташована медіальна лобова звивина. До лобової долі належать також передня частина парацентральної часточки, що є продовженням передцентральної звивини на медіальній поверхні півкулі. Нижню поверхню лобової долі інколи називають орбітальною. Паралельно її медіальному краю проходить нюхова борозна, в якій лежить нюхова цибулина, нюховий тракт і нюховий трикутник, що продовжується в передню дірчасту речовину мозку. Латерально від нюхової борозни проходять непостійні очноямкові (орбітальні) борозни, що обмежують медіальну, передню, задню і латеральну орбітальну звивини.
Функціональна характеристика лобної долі[ред. | ред. код]
В ділянці передцентральної звивини лобової частки розташоване кіркове ядро рухового аналізатора. Цю ділянку ще називають сенсомоторною корою. Сюди приходить частина аферентних волокон від таламуса, що несуть проприоцептивну інформацію від м’язів і суглобів тіла. Тут також починаються спадні шляхи до стовбура мозку і спинного мозку, що забезпечують можливість свідомої регуляції рухів (пірамідні шляхи). Ураження цієї ділянки кори призводить до паралічу протилежної половини тіла.
У задній третині середньої лобової звивини лежить центр письма. Ця зона кори дає проєкції до ядер окорухових черепних нервів, а також за допомогою корково-коркових зв’язків взаємодіє з центром зору в потиличній частці та центром управління м’язами рук і шиї в предцентральна звивині. Ураження цього центру призводить до порушень навичок письма під контролем зору (аграфія).
У тріангулярній і оперкулярній частинах нижньої лобової звивини розташовується мовноруховий центр (центр Брока). Він має яскраво виражену функціональну асиметрію. При його руйнуванні в правій півкулі втрачається здатність регулювати тембр й інтонації, мова стає монотонною. При руйнуванні мовнорухового центру зліва незворотно порушується мовна артикуляція аж до втрати здатності говорити чітко (афазія) та співу (амузія). При часткових порушеннях може спостерігатися аграматизм — нездатність правильно будувати фрази.
В ділянці передньої та середньої третини верхньої, середньої та частково нижньої лобової звивини розташована розлога передня асоціативна зона кори, що здійснює програмування складних форм поведінки (планування різних форм діяльності, ухвалення рішень, аналіз отриманих результатів, вольове підкріплення діяльності, корекція мотиваційної ієрархії тощо). Ділянка лобного полюса і медіальної лобової звивини пов’язана з регуляцією активності емоціогенних ділянок мозку, що входять в лімбічну систему, і має стосунок до контролю над психоемоційними станами. Порушення в цій ділянці мозку можуть призвести до змін того, що заведено називати «структурою особистості» і позначитися на характері людини, її ціннісних орієнтаціях, інтелектуальної діяльності.
Орбітальна ділянка містить центри нюхового аналізатора і тісно пов’язана в анатомічному і функціональному плані з лімбічною системою мозку.
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ а б в Козлов В. И., Цехмистренко Т. А. Анатомия нервной системы / Учебное пособие для студентов. М.: Мир, 2008 с., ил. Архівовано 19 жовтень 2012 у Wayback Machine.
- ↑ Arnould-Taylor, William (1998). A Textbook of Anatomy and Physiology. Nelson Thornes. с. 52. Процитовано 27 January 2015.
- ↑ Angevine, J.; Cotman, C. (1981). Principles of Neuroanatomy. NY: Oxford University Press.
- ↑ Кора головного мозку. Структура і функції
- ↑ а б Rosdahl, Caroline; Kowalski, Mary (2008). Textbook of Basic Nursing (вид. 9th). Lippincott Williams & Wilkins. с. 189. Процитовано 28 January 2015.
- ↑ Gilbert, Scott F. (2014). Developmental biology (вид. 10th). Sunderland, Mass.: Sinauer. ISBN 978-0-87893-978-7.
- ↑ Kandel, Eric R., ред. (2006). Principles of neural science (вид. 5th). Appleton and Lange: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-139011-8.
Источник
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Когніти́вна нейробіоло́гія — наука, що вивчає зв’язок активності головного мозку та інших аспектів нервової системи з психічними процесами та поведінкою. Особливу увагу когнітивна нейробіологія приділяє вивченню нейронної основи розумових процесів. Когнітивна нейробіологія є розділом як психології, так і нейробіології, перетинаючись з когнітивною психологією та нейропсихологією.
Когнітивної нейробіологія ґрунтується на теоріях когнітивних наук в поєднанні з доведеннями з нейропсихології та комп’ютерного моделювання.
Завдяки своєму міждисциплінарному характер, когнітивна нейробіологія може мати різне тло. Крім вищезгаданих пов’язаних дисциплін, когнітивна неврологія може перетинатись з такими дисциплінами: нейробіологія, біоінженерія, психіатрія, неврологія, фізика, інформатика, лінгвістика, філософія і математика.
У когнітивній нейробіології використовуються експериментальні методи психофізіології, когнітивної психології, функціональної нейровізуалізації, електрофізіології, психогенетики. Важливими аспектом когнітивної нейробіології є вивчення людей, що мають порушення психічної діяльності внаслідок пошкоджень головного мозку.
Зв’язок будови нейронів з когнітивними здібностями підтверджується такими фактами, як збільшення кількості та розмірів синапсів у мозку щурів в результаті їх навчання, зменшення ефективності передачі нервового імпульсу по синапсам, що спостерігається у людей, вражених хворобою Альцгеймера.
Одним з перших мислителів, які стверджували, що мислення здійснюється у головному мозку, був Гіппократ. У 19 столітті такі вчені як Іоган Петер Мюллер здійснюють спроби вивчити функціональну структуру головного мозку в аспекті локалізації мислительних та поведінкових функцій у ділянках головного мозку.
Поява нової дисципліни[ред. | ред. код]
Народження когнітивної науки[ред. | ред. код]
11 вересня 1956 відбулась великомасштабна нарада когнитивістів в Массачусетському технологічному інституті. Джордж А. Міллер представив свою працю «Магічне число сім, плюс-мінус два», Ноам Чомскі і Ньюелл та Саймон представили результати своєї роботи з інформатики. Ульріх Найссер прокоментував результати цієї зустрічі у своїй книзі Когнітивна психологія (1967 рік). Термін «психологія» слабшає в 1950-х і 1960-х роках, поступаючись терміну «когнітивна наука». Біхевіористи, такі як Міллер, стали орієнтуватися на подання мови, а не загальну поведінку. Пропозиція Девіда Марра щодо ієрархічного подання пам’яті змусила багатьох психологів прийняти ідею, що розумові здібності, в тому числі алгоритми, вимагають значної обробки в головному мозку.
Об’єднання неврології та когнітивної науки[ред. | ред. код]
До 1980-х років взаємодія між неврологією та когнітивною наукою була незначна.[1] Термін «когнітивна нейробіологія» був придуманий Джорджем Міллером та Майклом Газзаніга[1] «на задньому сидінні таксі в Нью-Йорку»[2]. Когнітивна нейробіологія заклала теоретичне обґрунтування в когнітивній науці, яка виникла між 1950 і 1960, з підходами в галузі експериментальної психології, нейропсихології та нейронауки. Наприкінці 20 століття розвивалися нові технології, які сьогодні є основою методології когнітивної нейробіології, в тому числі транскраніальна магнітна стимуляція (1985) та функціональна магнітно-резонансна томографія (1991). Раніше методів, що використовувались в когнітивній нейробіології, включали ЕЕГ (ЕЕГ людини — 1920 рік) та МЕГ (1968). Іноді когнітивні неврологи використовували інші методи візуалізації головного мозку, такі як ПЕТ та ОФЕКТ. Майбутньою технологією в нейробіології є редагування ближньої інфрачервоної спектроскопії, в якій використовується поглинання світла для розрахунку змін до окси- та дезоксігемоглобіну в областях кори. Інші методи включають мікронейрографію, електроміографію обличчя та стеження за очима.
Прийоми та методи[ред. | ред. код]
Томографія[ред. | ред. код]
Структура мозку вивчається за допомогою комп’ютерної томографії, магнітно-резонансної томографії, ангіографії. Комп’ютерна томографія та ангіографія мають меншу роздільну здатність при відображення мозку, ніж магнітно-резонансна томографія.
Дослідження активності зон мозку на основі аналізу обміну речовин дозволяють здійснити позитрон-емісійну томографію та функціональну магнітно-резонансну томографію.
- Позитрон-емісійна томографія сканує підвищене споживання глюкози в активних ділянках мозку. Інтенсивність споживання радіоактивної форми глюкози, що вводиться, розглядається як параметр вищої активності клітин даної ділянки мозку.
- Функціональна магнітно-резонансна томографія сканує інтенсивність споживання кисню. Кисень фіксується в результаті приведення частин атома кисню в сильному магнітному полі в нестабільний стан. Перевагою даного виду томографії є більша часова точність в порівнянні з позитрон-емісійною томографією — можливість фіксувати зміни, тривалість яких не перевищує кількох секунд.
Електроенцефалограма[ред. | ред. код]
Електроенцефалограма дозволяє вивчати процеси, що відбуваються в головному мозку у живого носія, і таким чином аналізувати активність мозку як реакцію на ті чи інші стимули у часі. Перевагою даного методу є можливість дослідження активності мозку, задану точним часом. Недоліком цього методу дослідження мозкової діяльності є неможливість досягти точності просторової роздільної здатності — неможливість визначити те, які саме нейрони чи групи нейронів, чи навіть ділянки мозку реагують на даний стимул. Щоб досягти точності просторової роздільної здатності, електроенцефалограму поєднують з позитрон-емісійною томографією.
Ділянки головного мозку та психічна діяльність[ред. | ред. код]
Передній мозок[ред. | ред. код]
- Кора головного мозку грає найважливішу роль у психічній діяльності. Кора головного мозку виконує функцію обробки інформації, отриманої через органи відчуттів, здійснення мислення, інші когнітивні функції. Кора головного мозку функціонально складається з трьох зон: сенсорна, моторна та асоціативна зони. Функція асоціативної зони — пов’язувати між собою активність сенсорних і моторних зон. Асоціативна зона, за припущеннями, отримує та оброблює інформацію з сенсорної зони та ініціює цілеспрямовану осмислену поведінку. Центр Брока та область Верніке розташовані в асоціативних зонах кори. Асоціативна зона лобових долей кори головного мозку за припущенням відповідає за логічне мислення, судження та умовиводи, що здійснюються людиною.
- Лобна доля кори великих півкуль — планування, контроль та виконання рухів (моторна область кори великих півкуль — прецентральна звивина), мовлення, абстрактне мислення, судження.
Штучне стимулювання моторної області кори великих півкуль обумовлює рух відповідної частини тіла. Контроль руху частини тіла контралатерально відповідній зони моторної області кори великих півкуль, відповідальної за рух цієї частини тіла. Верхні частини тіла контролюються частинами моторної області кори великих півкуль, розташованими нижче.
- Тім’яна доля кори головного мозку — соматосенсорні функції. В постцентральній звивині закінчуються аферентні шляхи поверхневої та глибокої чутливості. Розвиток моторних та чутливих функцій кори головного мозку визначив більшу площу тих зон, котрі відповідають частинам тіла, що є найбільш значущі в поведінці та отриманні інформації із зовнішнього середовища. Електростимулювання постцентральної звивини обумовлює відчуття дотику у відповідній частині тіла.
- Потилична доля кори головного мозку — зорова функція. Волокна, за допомогою яких зорова інформація надходить у кору головного мозку, спрямовані як іпсилатерально, так і контралатерально. (Зоровий перехрест Optic Chiasm)
- Скронева доля кори головного мозку — слухова функція.
- Таламус перерозподіляє інформацію від органів відчуттів, за виключенням нюху, до певних ділянок кори головного мозку. Чотири основні ядра таламуса відповідають чотирьом видам почуттів інформації, що отримують органи: (зорова, слухова, тактильна, відчуття рівноваги і балансу). Ядра таламуса направляють інформацію для переробки до певних ділянок кори головного мозку.
- Гіпоталамус взаємодіє з лімбічною системою та регулює базові навички поведінки індивіда, пов’язані з виживанням виду: боротьба, харчування, рятування за допомогою втечі, пошук партнера.
- Лімбічна система пов’язана з пам’яттю, нюхом, емоціями та мотивацією. Нерозвиненість лімбічної системи, наприклад, у тварин, говорить про переважне інстинктивне регулювання поведінкою. Мигдалеподібне тіло лімбічної системи пов’язано з реакціями агресії та страху. Видалення або пошкодження мигдалеподібного тіла, як показують досліди, призводить до неадаптивній відсутності страху[3] та підвищеній хтивості[4] Перегородка головного мозку пов’язана з емоціями страху та гніву.
- Гіпокамп (частина мозку) грає дуже важливу роль у процесах, пов’язаних із запам’ятовуванням нової інформації. Порушення гіпокампу обумовлює неможливість запам’ятовування нової інформації, хоча інформація, що була засвоєна раніше, залишається в пам’яті, і людина може нею оперувати. Синдром Корсакова, пов’язаний з порушенням функціонування пам’яті, обумовлений дисфункцією гіпокампа. Ще однією функцією гіпокампа є визначення просторового розташування речей, їх розташування один щодо одного. Згідно з однією з гіпотез, гіпокамп формує схему або карту просторі, в якому організму доводиться орієнтуватися.[5]
- Базальні ядра виконують моторні функції.
Середній мозок[ред. | ред. код]
Середній мозок грає найважливішу роль в поведінці нессавцевих видів тваринних організмів. Проте і у ссавців середній мозок здійснює важливі функції контролю руху очей, координації.
- Ретикулярна активуюча система (ретикулярна формація), дія якої простягається і на кінцевий мозок, — це система нейронів, що грає найважливішу роль в процесах свідомості. Ретикулярна формація відповідає за процеси пробудження/засипання, фільтрацію другорядних стимулів, що надходять у головний мозок. Разом з таламусом ретикулярна формація забезпечує усвідомлення індивідом власного існування відокремленого від зовнішніх стимулів.
- Центральна сіра речовина мозку (періакведуктальна сіра речовина в мозку), що розташована в стовбурі головного мозку і оточує навколишнє Сільвієв водоспад середнього мозку, пов’язана з адаптивною поведінкою індивіда.
Задній мозок[ред. | ред. код]
В довгастому мозку нерви правої сторони організму з’єднуються з лівою півкулею, а нерви лівої сторони організму з’єднуються з правою півкулею. Деяка частина інформації, що передається за допомогою нервів є іпсилатеральною.
Нейромедіатори та психічна діяльність[ред. | ред. код]
Нейромедіатори відповідальні за взаємодію нейронів в нервовій системі.
- Ацетилхолін — передбачається, що цей нейромедіатор бере участь в процесах пам’яті, оскільки його високі концентрації виявлені в гіпокампі[6]
- Дофамін — пов’язаний з регулюванням руху, уваги та навчання.
- Адреналін — впливає на почуття настороженості.
- Серотонін — пов’язаний з регулюванням пробудження, засипання, настрою.
- Гамма-аміномасляна кислота — впливає на механізми навчання та запам’ятовування[7]
Пізнавальні здібності[ред. | ред. код]
Увага[ред. | ред. код]
Теорія інтеграції ознак пояснює ранні процеси зорового сприйняття пов’язаного, з увагою знайшла нейробіологічну базу в дослідженнях Девіда Х’юбела і Торстена Візеля. Вчені виявили нейронну основу механізму зорового пошуку. Нейрони кори головного мозку різним чином реагували на зорові стимули пов’язані з певною просторовою орієнтацією (вертикальною, горизонтальною, нахиленою під кутом).[8] Подальші дослідження, проведені рядом вчених, показали, що різні етапи зорового сприйняття пов’язані з різною активністю нейронів кори головного мозку. Одна активність відповідає раннім етапам обробки зорового стимулу і стимульної ознаки, інша активність відповідає пізнім етапам сприйняття, що характеризуються фокальною увагою, синтезом та інтеграцією ознак.[9]
Також темами когнітивної нейробіології є:
- Навчання
- Пам’ять
- Мова
- Дзеркальні нейрони
- Свідомість
- Прийняття рішень
- Негативність неузгодженості
Останні тенденції[ред. | ред. код]
Одна з найбільш значущих сучасних тенденцій в когнітивній неврології в тому, що область дослідження поступово розширюється: від локалізації області мозку для виконання конкретних функцій в головному мозку дорослої людини за допомогою однієї технології дослідження розходяться в різних напрямках, таких як моніторинг швидкого сну, машина, здатна сприймати електричну активність мозку під час сну.
Див. також[ред. | ред. код]
- Рухова уява
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ а б Архівована копія. Архів оригіналу за 5 липень 2010. Процитовано 26 лютий 2012.
- ↑ Gazzaniga et al. 2002, p.1
- ↑ Adolphs, R., Tranel, D., Damasio, H., & Damasio, A. Impaired recognition of emotion in facial expressions following bilateral damage to the human amygdala. Nature, 1994 , 372, 669–672
- ↑ Steffanaci, L. Amygdala, primate. In R. A. Wilson & F. C. Keil (Eds.), The MIT encyclopedia of the cognitive sciences (pp. 15-17). Cambridge, MA: MIT Press 1999
- ↑ O’Keefe, J. A., & Nadel, L. The hippocampus as a cognitive map. New York : Oxford University Press. 1978
- ↑ Squire, L. R. (1987). Memory and the brain. New York: Oxford University
Press. - ↑ Izquierdo, I ., & Medina, J. H. (1995). Correlations between the pharmacology of long-term potentiation and the pharmacology of memory. Neurobiology of Learning & Memory, 63, 19-32.
- ↑ Hubel, D. H., & Wiesel, T N. (1979). Brain mechanisms of vision. Scientific American, 241, 150–162 .
- ↑ Bachevalier, J., & Mishkin, M. (1986). Visual recognition impairment follows ventromedial but not dorsolateral frontal lesions in monkeys. Behavioral Brain Research, 20(3), 249–261 .
Источник
