Galvenais / Spiediens

Cilvēka smadzeņu struktūra

Spiediens

Cilvēka smadzenes ir 1,5 mārciņu liels mīksto sūkļa blīvuma orgāns. Smadzenes sastāv no 50–100 miljardiem nervu šūnu (neironu), kuras savieno vairāk nekā miljards savienojumu. Tas padara cilvēka smadzenes (GM) par vissarežģītāko un - šobrīd - perfekti zināmo struktūru. Tās funkcija ir integrēt un pārvaldīt visu informāciju, stimulus no iekšējās un ārējās vides. Galvenā sastāvdaļa ir lipīdi (apmēram 60%). Uzturs tiek nodrošināts, nodrošinot bagātinātu asiņu un skābekļa daudzumu. Pēc izskata cilvēka ĢM atgādina valriekstu.

Ieskats vēsturē un modernitātē

Sākumā sirds tika uzskatīta par domu un jūtu orgānu. Tomēr līdz ar cilvēces attīstību tika noteikta saistība starp uzvedību un ĢM (saskaņā ar atrasto bruņurupuču trepanācijas pēdām). Iespējams, ka šī neiroķirurģija tika izmantota galvassāpju, galvaskausa lūzumu un garīgo slimību ārstēšanai..

No vēsturiskās izpratnes viedokļa smadzenes nonāk uzmanības centrā sengrieķu filozofijā, kad Pitagors, vēlāk Platons un Galēns to saprata kā dvēseles orgānu. Nozīmīgu progresu smadzeņu funkcijas noteikšanā nodrošināja ārstu secinājumi, kuri, pamatojoties uz autopsiju, pārbaudīja orgāna anatomiju.

Mūsdienās ārsti izmanto EEG - ierīci, kas reģistrē smadzeņu darbību caur elektrodiem, lai pētītu GM un tā aktivitāti. Metodi izmanto arī smadzeņu audzēju diagnosticēšanai..

Neoplazmas novēršanai mūsdienu medicīna piedāvā neinvazīvu metodi (bez griezuma) - stereoķirurģiju. Bet tā izmantošana neizslēdz ķīmiskās terapijas izmantošanu.

Embrionālā attīstība

GM attīstās embrionālās attīstības laikā no nervu caurules priekšpuses, kas notiek 3. nedēļā (attīstības 20. – 27. Diena). Neironu caurules galvas galā veidojas 3 primārie smadzeņu pūslīši - priekšējais, vidējais un aizmugurējais. Tajā pašā laikā tiek izveidots pakauša, frontālais reģions.

Bērna 5. attīstības nedēļā veidojas sekundārie smadzeņu pūslīši, kas veido pieaugušo smadzeņu galvenās daļas. Frontālās smadzenes ir sadalītas starpposma un galīgajā, aizmugurējā - uz Varolievas tilta, smadzenītēm.

Kamerās veidojas cerebrospinālais šķidrums.

Anatomija

ĢM kā nervu sistēmas enerģijas, kontroles, organizatoriskais centrs tiek glabāts neirokranijā. Pieaugušajiem tā tilpums (svars) ir aptuveni 1500 g. Tomēr specializētajā literatūrā ir parādītas lielas ĢM masas atšķirības (gan cilvēkiem, gan dzīvniekiem, piemēram, pērtiķiem). Vismazākais svars - 241 g un 369 g, kā arī lielākais svars - 2850 g tika atrasts iedzīvotāju pārstāvjiem ar smagu garīgu atpalicību. Arī tilpums starp stāviem ir atšķirīgs. Vīriešu smadzeņu svars ir aptuveni par 100 g lielāks nekā sieviešu.

Smadzeņu atrašanās vieta galvas daļā ir redzama griezumā.

Smadzenes kopā ar muguras smadzenēm veido centrālo nervu sistēmu. Smadzenes atrodas galvaskausā, ko no bojājumiem aizsargā cerebrospinālais šķidrums, kas ir piepildīts ar galvaskausa dobumu. Cilvēka smadzeņu struktūra ir ļoti sarežģīta - tajā ietilpst garozs, kas ir sadalīta 2 puslodēs, kas ir funkcionāli atšķirīgas.

Labās puslodes funkcija ir radošu problēmu risināšana. Tas ir atbildīgs par emociju izpausmēm, attēlu, krāsu, mūzikas uztvere, sejas atpazīšana, jūtīgums, ir intuīcijas avots. Kad cilvēks pirmo reizi sastopas ar uzdevumu, problēmu, tieši šī puslode sāk darboties.

Kreisā puslode dominē uzdevumos, ar kuriem persona jau ir iemācījusies tikt galā. Metaforiski kreiso puslodi var saukt par zinātnisku, jo tā ietver loģisko, analītisko, kritisko domāšanu, valodas prasmju skaitīšanu un izmantošanu, intelektu.

Smadzenēs ir 2 vielas - pelēkā un baltā. Pelēkā viela uz smadzeņu virsmas rada garozu. Balto vielu veido liels skaits aksonu ar mielīna apvalkiem. Tas atrodas zem pelēkās vielas. Baltās vielas saites, kas iet caur centrālo nervu sistēmu, sauc par nervu traktātiem. Šie ceļi nodrošina signālu citām CNS struktūrām. Atkarībā no funkcijas ceļi tiek sadalīti aferentajos un efferentajos:

  • aferenciālie ceļi rada signālus pelēkajai vielai no citas neironu grupas;
  • efferentie ceļi veido neironu aksonus, kas ved signālus uz citām CNS šūnām.

Smadzeņu aizsardzība

ĢM aizsardzība ietver galvaskausu, membrānas (smadzenes), cerebrospinālo šķidrumu. Papildus audiem CNS nervu šūnas tiek aizsargātas arī no asinīm kaitīgo vielu iedarbības ar asins-smadzeņu barjeru (BBB). BBB ir blakus esošais endotēlija šūnu slānis, kas ir cieši savstarpēji saistīti, novēršot vielu caurlaidību starpšūnu telpās. Patoloģiskos stāvokļos, piemēram, iekaisumā (meningīts), tiek traucēta BBB integritāte.

Apvalks

Smadzenes un muguras smadzenes ir pārklātas ar 3 membrānu slāņiem - cietas, arahnoidālas, mīkstas. Membrānu veidojošie komponenti ir smadzeņu saistaudi. Viņu kopīgā funkcija ir aizsargāt centrālo nervu sistēmu, asinsvadus, kas piegādā centrālo nervu sistēmu, savācot cerebrospinālo šķidrumu.

Smadzeņu galvenās daļas un to funkcijas

GM ir sadalīts vairākās daļās - departamentos, kas veic dažādas funkcijas, bet strādā kopā, veidojot galveno orgānu. Cik nodaļu ĢM un kuras smadzenes ir atbildīgas par noteiktām ķermeņa spējām?

Cilvēka smadzenes sastāv no departamentiem:

  • Aizmugurējā smadzenē ir muguras smadzeņu turpinājums - medulla oblongata un vēl 2 daļas - Varolian tilts un smadzenītes. Tilts un smadzenītes kopā veido aizmugurējās smadzenes šaurā nozīmē.
  • Vidū.
  • Priekšējā daļa satur diencephalonu un gala smadzenes.

Spēcīga, vidēja smadzeņu tilta kombinācija veido smadzeņu stumbru. Šī ir vecākā cilvēka smadzeņu daļa..

Medulla

Medulla oblongata ir muguras smadzeņu pagarinājums. Tas atrodas galvaskausa aizmugurē..

  • galvaskausa nervu ieeja un izeja;
  • signāla pārraide uz ĢM centriem, dilstošo un augošo nervu ceļu gaita;
  • retikulārā veidojuma vieta - sirds darbības koordinācija, vazomotorā centra saturs, beznosacījumu refleksu centrs (žagas, siekalošanās, rīšana, klepus, šķaudīšana, vemšana);
  • ar disfunkciju rodas refleksu, sirdsdarbības traucējumi (tahikardija un citas problēmas līdz insultam).

Smadzenīte

Smadzenīte veido 11% no visām smadzenēm.

  • kustību koordinācijas centrs, fizisko aktivitāšu kontrole - proprioreceptīvās inervācijas koordinācijas sastāvdaļa (muskuļu tonusa vadīšana, muskuļu kustību precizitāte un koordinācija);
  • līdzsvara atbalsts, poza;
  • ar smadzeņu disfunkciju (atkarībā no traucējumu pakāpes), rodas muskuļu hipotensija, lēnums ejot, nespēja saglabāt līdzsvaru, runas traucējumi.

Kontrolējot kustības aktivitāti, smadzenītes novērtē informāciju, kas saņemta no statokinētiskā aparāta (iekšējās auss) un cīpslās esošajiem proprioreceptoriem, kas šobrīd ir saistīti ar ķermeņa stāvokli un kustību. Smadzenīte arī saņem informāciju par plānotajām kustībām no ĢM motoriskā garozas, salīdzina to ar pašreizējām ķermeņa kustībām un galu galā nosūta signālus garozā. Pēc tam viņa veic kustības, kā bija plānots. Izmantojot šo atgriezenisko saiti, garozā var atjaunot komandas, nosūtīt tās tieši uz muguras smadzenēm. Tā rezultātā cilvēks var veikt labi koordinētas darbības..

Pons

Tas veido šķērsvirzienu virs medulla oblongata, kas savienots ar smadzenīti.

  • galvas nervu izejas laukums un to kodolu nogulsnēšanās;
  • signāla pārraide uz centrālās nervu sistēmas augstākajiem un apakšējiem centriem.

Vidējā smadzenes

Šī ir smadzeņu mazākā daļa, filoģenētiski vecais smadzeņu centrs, smadzeņu stumbra daļa. Vidējā smadzeņu augšdaļa veido četrkāršu.

  • augšējie pakalni piedalās redzes ceļos, darbojas kā redzes centrs, piedalās redzes refleksos;
  • apakšējie pakalni piedalās dzirdes refleksos - nodrošina reflektīvu reakciju uz skaņām, skaļumu, atstarojošu skaņas pievilcību.

Diencephalon (Diencephalon)

Diencephalonu lielā mērā noslēdz terminālis. Šī ir viena no 4 galvenajām smadzeņu daļām. Tas sastāv no 3 struktūru pāriem - talamuss, hipotalāms, epitēlijs. Atsevišķas daļas ierobežo III kambara. Hipofīze ir pievienota hipotalāmam caur piltuvi.

Thalamus funkcija

Talamuss veido 80% no diencephalon, un tas ir pamats kambara sānu sienām. Talamusa kodoli pārorientē sensoro informāciju no ķermeņa (muguras smadzenēm) - sāpes, tausti, redzes vai dzirdes signālus - uz noteiktām smadzeņu zonām. Jebkura informācija, kas tiek nosūtīta smadzeņu garozai, jāpārorientē talamā - tie ir vārti uz smadzeņu garozu. Informācija talamātā tiek aktīvi apstrādāta, mainīta - tā palielina vai samazina signālus, kas paredzēti garozai. Daži no talama motoriem kodoliem.

Hipotalāmu funkcija

Šī ir diencephalona apakšējā daļa, kuras apakšējā pusē ir redzes nervu (chiasma opticum) krustojumi, hipofīze, kas izdala lielu daudzumu hormonu, atrodas uz leju. Hipotalāmā tiek glabāts liels skaits pelēkās vielas kodolu, funkcionāli tas ir galvenais ķermeņa orgānu kontroles centrs:

  • autonomās nervu sistēmas (parasympaticus un sympaticus) kontrole;
  • emocionālu reakciju kontrole - daļa limbiskās sistēmas ietver zonu, kurā valda bailes, dusmas, seksuālā enerģija, prieks;
  • ķermeņa temperatūras regulēšana;
  • bada, slāpju regulēšana - barības vielu uztveres koncentrācijas zonas;
  • uzvedības vadība - ēdiena ēšanas motivācijas kontrole, apēstās pārtikas daudzuma noteikšana;
  • miega nomoda cikla vadība - atbildīga par miega ciklu;
  • endokrīnās sistēmas (hipotalāma-hipofīzes sistēmas) uzraudzība;
  • atmiņas veidošana - informācijas iegūšana no hipokampiem, dalība atmiņas veidošanā.

Epithalamus funkcija

Šī ir diencephalona aizmugurējā daļa, kas sastāv no čiekurveidīgā dziedzera - čiekurveidīgā dziedzera. Izdalās hormons melatonīns. Melatonīns signalizē ķermenim par sagatavošanos miega ciklam, ietekmē bioloģisko pulksteni, pubertātes sākumu utt..

Hipofīzes darbība

Endokrīno dziedzeru darbība, adenohipofīze - hormonu (STH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolaktīna) ražošana; neirohipofīze - hipotalāmā ražoto hormonu sekrēcija: ADH, oksitocīns.

Beigu smadzenes

Šis smadzeņu elements ir lielākā cilvēka centrālās nervu sistēmas daļa. Tās virsma sastāv no pelēkas mizas. Zemāk ir baltā viela un bazālās ganglijas.

  • galīgās smadzenes sastāv no puslodēm, kas veido 83% no kopējās smadzeņu masas;
  • starp abām puslodēm ir dziļa, gareniski orientēta rieva (fissura longitudinalis cerebri), kas stiepjas līdz smadzeņu muskuļiem (corpus callosum), savienojot puslodes un starp tām starpniecību;
  • uz virsmas ir rievas un konvolūcijas.
  • nervu sistēmas kontrole - cilvēka apziņas vieta;
  • veido pelēkā viela - veidojas no neironu ķermeņiem, to dendrītiem un aksoniem; nesatur nervu ceļus;
  • tā biezums ir 2–4 mm;
  • veido 40% no kopējā ĢM apjoma.

Garozas apgabali

Puslodes virsmā ir pastāvīgas vagas, sadalot tās 5 daivās. Frontālā daiva (lobus frontalis) atrodas centrālās vagas (sulcus centralis) priekšā. Pakauša daiva stiepjas no centrālā līdz parieto-pakauša sulcus (sulcus parietooccipitalis).

Frontālās daivas

Galvenais motora reģions atrodas centrālās rievas priekšā, kur atrodas piramīdveida šūnas, kuru aksoni veido piramīdveida (kortikālo) ceļu. Šie ceļi nodrošina precīzas un ērtas ķermeņa kustības, īpaši apakšdelmu, pirkstu un sejas muskuļus..

Priekšdziedzera garozas. Šis laukums atrodas galvenā motora priekšā, kontrolē sarežģītākas brīvas aktivitātes kustības atkarībā no maņu atgriezeniskās saites - objektu uztveršanu, pārvietošanos pār šķēršļiem.

Broka runas centrs - atrodas kreisās vai dominējošās puslodes apakšējā daļā, kā likums. Broka centrs kreisajā puslodē (ja tas dominē) kontrolē runu, labajā puslodē - atbalsta izrunājamā vārda emocionālo krāsu; šī joma ir iesaistīta arī vārdu un runas īstermiņa atmiņā. Broka centrs ir saistīts ar vēlamo vienas rokas izmantošanu darbam - pa kreisi vai pa labi.

Redzes zona ir motora daļa, kas kontrolē nepieciešamās ātras acu kustības, skatot kustīgu mērķi.

Par ožas uztveri ir atbildīga ožas zona, kas atrodas uz frontālās daivas pamata. Ožas garozs ir savienots ar ožas reģioniem limbiskās sistēmas apakšējos centros.

Prefrontālais garozs ir liels priekšējās daivas laukums, kas atbild par izziņas funkcijām: domāšanu, uztveri, informācijas apzinātu glabāšanu, abstraktu domāšanu, pašapziņu, paškontroli, neatlaidību.

Parietālās daivas

Gaiļa jūtīgais laukums - atrodas tieši aiz centrālās rievas. Atbildīgs par vispārējo ķermeņa sajūtu uztveri - ādas uztveri (pieskārieni, karstums, aukstums, sāpes), garšu. Šis centrs spēj lokalizēt telpisko uztveri..

Somatosensitīvs apgabals - atrodas aiz jutīgā. Piedalās objektu atpazīšanā atkarībā no to formas, balstoties uz iepriekšējo pieredzi.

Okupitālās daivas zonas

Galvenais redzes reģions atrodas pakauša daivas galā. Viņa saņem vizuālu informāciju no tīklenes, apstrādā informāciju no abām acīm kopā. Šeit tiek uztverta priekšmetu orientācija..

Asociatīvais redzes laukums - atrodas galvenā galvenā priekšā, palīdz ar to noteikt objektu krāsu, formu, kustību. Tas veicina arī ar citām smadzeņu daļām caur priekšējo un aizmugurējo traktu. Priekšējais ceļš ved pa puslodes apakšējo malu, lasīšanas laikā piedalās vārdu atpazīšanā, sejas atpazīšanā. Aizmugurējais ceļš nonāk parietālajā daivā, piedalās telpiskos savienojumos starp objektiem.

Laika daivas apgabali

Dzirdes zona un vestibulārā aparāta reģions atrodas temporālajā daivā. Tiek izdalītas galvenās un asociatīvās jomas. Galvenais uztver skaļumu, piķi, ritmu. Asociāli - balstās uz skaņu, mūzikas iegaumēšanu.

Runas zona

Runas zona ir plašā teritorija, kas saistīta ar runu. Dominē kreisā puslode (labā roka). Līdz šim ir noteiktas 5 jomas:

  • Broka zona (runas veidošanās);
  • Wernicke zona (runas izpratne);
  • sānu prefrontālais garozs Brokas apgabala priekšā un zem tā (runas analīze);
  • īslaicīgās daivas reģions (runas dzirdes un vizuālo aspektu koordinācija);
  • iekšējā daiva - artikulācija, ritma atpazīšana, izteikts vārds.

Labajā puslodē nepiedalās labējo roku runas procesā, bet tā darbojas pie vārdu interpretācijas un viņu emocionālās krāsas.

Puslodes lateralitāte

Kreisās un labās puslodes darbībā ir atšķirības. Abas puslodes koordinē pretējās ķermeņa daļas un tām ir dažādas kognitīvās funkcijas. Lielākajā daļā cilvēku (90–95%) kreisā puslode it īpaši kontrolē valodas prasmes, matemātiku un loģiku. Tieši pretēji, labā puslode kontrolē vizuālās telpiskās spējas, sejas izteiksmes, intuīciju, emocijas, mākslinieciskās un muzikālās spējas. Labajā puslodē darbojas liels attēls, bet kreisajā - sīkas detaļas, kuras loģiski izskaidro. Pārējā populācijā (5-10%) abu pusložu funkcijas ir pretējas, vai arī abām puslodēm ir vienāda kognitīvās funkcijas pakāpe. Pusložu funkcionālās atšķirības vīriešiem parasti ir lielākas nekā sievietēm.

Bazālās ganglijas

Bazālās ganglijas atrodas dziļi baltajā matērijā. Tie darbojas kā sarežģīta neironu struktūra, kas veicina garozu, lai kontrolētu kustības. Viņi sāk, apstājas, regulē brīvo kustību intensitāti, tiek kontrolēti ar smadzeņu garozu, var izvēlēties konkrētam uzdevumam atbilstošus muskuļus vai kustības, palēnina pretējos muskuļus. Ja viņu funkcija ir traucēta, attīstās Parkinsona slimība, Hantingtona slimība.

Cerebrospinālais šķidrums

Cerebrospinālais šķidrums ir dzidrs šķidrums, kas ieskauj smadzenes. Šķidruma tilpums ir 100-160 ml, sastāvs ir līdzīgs asins plazmai, no kuras tas rodas. Tomēr cerebrospinālajā šķidrumā ir vairāk nātrija un hlorīda jonu, mazāk olbaltumvielu. Šūnas satur tikai nelielu daļu (apmēram 20%), lielākais procents ir subarachnoid telpā.

Funkcijas

Cerebrospinālais šķidrums veido šķidru membrānu, atvieglo centrālās nervu sistēmas struktūru (samazina ĢM masu līdz 97%), aizsargā pret bojājumiem pēc sava svara, šoku, baro smadzenes, noņem atkritumu nervu šūnas, palīdz pārnest ķīmiskos signālus starp dažādām centrālās nervu sistēmas daļām.

Cilvēka smadzenes - smadzeņu struktūras un funkcijas

Neskatoties uz dažu cilvēku pārsteidzošajām spējām (intelektuālajām un psihiskajām), cilvēka smadzenes nedarbojas pilnīgi 100%, bet tikai 5-7%. Sakarā ar to smadzeņu audiem ir neierobežotas rezerves spējas, kas ļauj atjaunot normālu darbību pat pēc plašiem insultiem. Tas arī rada veselu pētījumu līniju, kuras mērķis ir panākt, lai cilvēka smadzenes strādātu ar pilnu jaudu. Interesanti, ka tad cilvēkam tas būs iespējams?

Smadzenes ir cilvēka centrālās nervu sistēmas galvenais orgāns, tās regulē visus cilvēka dzīves procesus. Smadzenes atrodas galvaskausa dobumā, kur tās ir droši aizsargātas no ārējās negatīvās ietekmes un mehāniskiem bojājumiem. Tās attīstības procesā smadzenes iegūst galvaskausa formu. Pēc izskata tas atgādina dzeltenīgu želejveida masu, jo smadzeņu audu sastāvā ir liels skaits specifisko lipīdu.

Smadzenes zinātniekiem vienmēr ir bijušas un paliek ārkārtējs noslēpums, kuru viņi mēģināja atrisināt tūkstošiem gadu un, iespējams, darīs to pašu. Tas ir ideāls dabas radīts mehānisms, kas ļauj cilvēku dēvēt par homo sapiens jeb inteliģentu cilvēku. Mūsu smadzenes ir miljoniem gadu ilgs evolūcijas darbs.

Smadzeņu pārskats

Smadzenes sastāv no vairāk nekā 100 miljardiem nervu šūnu. Orgāna struktūra anatomiski izšķir lielās smadzenes, kas sastāv no labās un kreisās puslodes, smadzenītes un smadzeņu stumbra. Smadzenes ir pārklātas ar 3 membrānām un aizņem līdz 95% no galvaskausa ietilpības.

Infografika: cilvēka smadzeņu struktūra

Smadzeņu audu masa veseliem cilvēkiem ir atšķirīga un vidēji ir 1100-1800 gramu robežās. Nav noteikta saikne starp cilvēka spējām un smadzeņu svaru. Sievietēm, kā likums, Nacionālās asamblejas centrālais orgāns sver par 200 gramiem mazāk nekā vīriešiem.

Smadzenes ir pārklātas ar pelēko vielu - galveno funkcionālo bumbiņu, kurā atrodas gandrīz visu neironu, kas veido smadzeņu garozu, ķermeņi. Iekšpusē ir baltā viela, kas sastāv no neironu procesiem un attēlo ceļus, pa kuriem informācija nonāk analīzes garozā un pēc tam komandas tiek pārraidītas uz leju.

Ne tikai smadzeņu garozā atrodas vadības centri, kurus sauc par ekrānu, bet tie atrodas arī smadzeņu dziļumā, ko ieskauj baltā viela. Šādus centrus sauc par kodoliem vai subkortikāliem (nervu šūnu ķermeņu kopas kodolu formā).

Smadzeņu iekšpusē ir doba sistēma, kas sastāv no 4 kambariem un vairākiem kanāliem. Tas savienojas ar muguras smadzeņu kanālu. Šajā sistēmā cirkulē cerebrospinālais šķidrums jeb cerebrospinālais šķidrums, kas veic aizsargājošu funkciju.

Video: smadzenes - struktūra un funkcijas

Smadzeņu darbība

Smadzenēm ir ļoti sarežģīta struktūra, kas atbilst veiktajām funkcijām. Tos ir ļoti grūti uzskaitīt, jo tas ietver visu cilvēka ķermeņa darbības sfēru. Ļaujiet mums pakavēties pie dzīves pamatfunkcijām:

  1. Fiziskā aktivitāte. Visas ķermeņa kustības ir saistītas ar smadzeņu garozas daļas darbību, kas atrodas parietālajā daivā centrālajā priekšējā gyrusā. Visu smadzeņu skeleta muskuļu grupu darbība notiek šīs smadzeņu daļas vadībā..
  2. Jutība: Par šo funkciju ir atbildīgs smadzeņu garozas parietālās daivas centrālais aizmugures dzirksts. Papildus ādas jutībai (taustes, sāpēm, temperatūrai, baroreceptoriem) ir arī propriocepcijas jutības centrs, kas kontrolē ķermeņa un tās atsevišķo daļu stāvokļa sajūtu telpā.
  3. Dzirde. Smadzeņu zona, kas ir atbildīga par dzirdi, atrodas garozas temporālajās daivās.
  4. Redze: Vizuālais cents atrodas pakauša garozā.
  5. Garša un smarža. Centru, kas atbild par šīm funkcijām, var atrast uz frontālās un īslaicīgās daivas robežas, konvolūciju dziļumos.
  6. Cilvēka runa, gan motora funkcija, gan maņa (vārdu izruna un to izpratne) atrodas smadzeņu puslodes Brokas un Wernickes centros..
  7. Oblongata medulā ir dzīvībai svarīgi centri - elpošana, sirdsklauves, asinsvadu lūmena regulēšana, pārtikas refleksi, piemēram, norīšana, visa refleksu aizsargājošā būtība (klepus, šķaudīšana, vemšana, asiņošana utt.), Iekšējo orgānu gludo muskuļu šķiedru stāvokļa regulēšana..
  8. Orgāna aizmugurējā daļa regulē līdzsvara atbalstu un motora aktivitātes koordināciju, turklāt ir daudz ceļu, kas ved informāciju uz smadzeņu augstākajiem un apakšējiem centriem.
  9. Vidējā smadzenē ir subkortikālie centri, kas zemākā līmenī regulē redzes, dzirdes un motoriskās funkcijas..
  10. Diencephalon: talamuss regulē visu veidu jutīgumu, un hipotalāms nervu signālus pārveido endokrīnā sistēmā (cilvēka endokrīnās sistēmas centrālais orgāns), kā arī regulē autonomās nervu sistēmas darbību.

Tie ir galvenie smadzeņu centri, kas personai nodrošina dzīvību, bet ir arī daudzi citi, piemēram, rakstīšanas, skaitīšanas, mūzikla, cilvēka rakstura centri, aizkaitināmība, krāsu atšķirība, apetīte utt..

Galvenie smadzeņu funkcionālie centri

Smadzeņu čaumalas

Smadzeņu audi ir norobežoti un aizsargāti ar 3 membrānām, kas ir tiešs mugurkaula membrānu turpinājums:

  1. Mīksts - tieši blakus medulai, bagāts ar asinsvadiem. Šis apvalks atkārto visas smadzeņu līknes, dziļi nonāk vagās. Tieši šīs membrānas asins kapilāri rada smadzeņu kambaru asinsvadu pinumus, kas sintezē cerebrospinālo šķidrumu.
  2. Zirnekļa tīkls - veido atstarpi starp pirmo apvalku un sevi. Tas neieplūst dziļi nervu audos, bet nodrošina vietu cerebrospināla šķidruma cirkulācijai, kas novērš patogēnu iekļūšanu centrālajā nervu sistēmā (spēlē limfas lomu).
  3. Ciets - tieši saskarē ar galvaskausa kaulaudiem un spēlē aizsargājošu lomu. Lieli procesi atdalās no dura mater, kas stabilizē galvaskausa iekšējo kauliņu, novērš tā pārvietošanos traumu laikā un atšķir dažādas smadzeņu anatomiskās daļas viens no otra..

Video: smadzeņu noslēpumi

Smadzeņu anatomiskās daļas

Ir 5 atsevišķas smadzeņu anatomiskās daļas, kas filoģenētiski veidojas dažādos veidos. Sāksim ar vecākajām daļām, pakāpeniski pārejot uz jaunajām smadzeņu daļām.

Medulla

Šī ir vecākā smadzeņu daļa, kas ir muguras smadzeņu turpinājums. Pelēkā viela šeit tiek attēlota galvaskausa nervu kodolu formā, un baltā krāsa veido ceļus uz augšu un uz leju.

Šeit ir svarīgi subkortikālie kustību koordinācijas centri, vielmaiņas regulēšana, līdzsvars, elpošana, cirkulācija, aizsargājoši beznosacījuma refleksi.

Smadzeņu aizmugure

Ietver tiltu un smadzenītes. Smadzenes sauc arī par mazajām smadzenēm. Tas atrodas galvas aizmugurējā galvaskausa fossa un sver 120–140 gramus. Tam ir 2 puslodes, kuras savstarpēji savieno tārps. Tilts izskatās kā biezs balts veltnis.

Aizmugurējās smadzenes regulē cilvēka līdzsvaru un koordināciju. Ir arī liels skaits neironu ceļu, kas ved informāciju uz augstākiem un zemākiem centriem..

Smadzeņu vidusdaļa

Sastāv no 2 augšējiem (redzes) tuberiem un 2 apakšējiem (dzirdes). Šeit ir centrs, kas ir atbildīgs par refleksu, pagriežot galvu trokšņa virzienā.

Smadzeņu nodaļas

Starpdaļa

Tas ietver talamu, kas kalpo kā sava veida starpnieks. Visi signāli smadzeņu puslodēm iziet tikai caur talamusa ceļiem. Talamuss ir atbildīgs arī par ķermeņa pielāgošanos un visa veida jutīgumu.

Hipotalāms ir subkortikāls centrs, kas regulē visu iekšējo orgānu autonomās nervu sistēmas darbību. Viņš ir atbildīgs par svīšanu, termoregulāciju, lūmena un asinsvadu tonusu, elpošanas ātrumu, sirdsdarbību, zarnu kustīgumu, augu enzīmu veidošanos utt. Šī smadzeņu zona ir atbildīga arī par ķermeņa miegu un nomodu, ēšanas paradumiem un apetīti.

Turklāt tas ir endokrīnās sistēmas centrālais orgāns, kurā smadzeņu garozas nervu impulsi tiek pārveidoti humorālā reakcijā. Hipotalāms regulē hipofīzi, attīstot atbrīvošanās faktorus.

Galējā (smadzeņu puslode)

Tās ir labās un kreisās puslodes, kas apvienotas vienā veselumā ar corpus callosum. Galīgās smadzenes evolūcijas izteiksmē ir jaunākā cilvēka smadzeņu daļas sastāvdaļa un aizņem līdz 80% no visu orgānu masas.

Virsmai ir daudz konvolūciju un vagu, kas pārklātas ar mizu, kur atrodas visi augstākie ķermeņa regulēšanas centri..

Puslodes ir sadalītas daivās - frontālās, parietālās, temporālās un pakauša. Labajā puslodē ir atbildīga par ķermeņa kreiso pusi, bet kreisajā pusē ir otrādi. Bet ir centri, kas ir lokalizēti tikai vienā daļā un nav dublēti. Parasti taisnstūros tie atrodas kreisajā puslodē, bet kreisajos - gluži pretēji.

Garozā

Gliemenes struktūra ir ļoti sarežģīta un ir daudzlīmeņu sistēma. Turklāt ne visās jomās struktūra ir vienāda. Dažās tiek izdalīti tikai 3 šūnu slāņi (vecais garozas), un dažos visos 6 slāņi (jaunais garozas). Ja miza ir iztaisnota, tad tās laukums būs aptuveni 220 tūkstoši kvadrātmilimetru.

Viss smadzeņu garozs ir funkcionāli sadalīts atsevišķos laukos vai centros (lauki pēc Broadman domām), kas ir atbildīgi par noteiktu funkciju organismā. Šī ir sava veida karte tam, ko cilvēks var darīt, un kur šīs prasmes ir paslēptas smadzenēs..

Ķermeņa funkciju lokalizācija smadzeņu garozā

Neskatoties uz dažu cilvēku pārsteidzošajām spējām (intelektuālajām un psihiskajām), cilvēka smadzenes nedarbojas pilnīgi 100%, bet tikai 5-7%. Sakarā ar to smadzeņu audiem ir neierobežotas rezerves spējas, kas ļauj atjaunot normālu darbību pat pēc plašiem insultiem. Tas arī rada veselu pētījumu līniju, kuras mērķis ir panākt, lai cilvēka smadzenes strādātu ar pilnu jaudu. Interesanti, ka tad cilvēkam tas būs iespējams?

Cilvēka smadzeņu funkcijas. Par kādām smadzeņu daļām ir atbildīgas? Smadzeņu struktūra

Smadzenes ir cilvēka galvenais orgāns. Tas regulē visu orgānu darbību, kas atrodas galvaskausa iekšpusē. Neskatoties uz pastāvīgo smadzeņu izpēti, daudzi viņa darba punkti nav saprotami. Cilvēkiem ir virspusējs attēlojums par to, kā smadzenes pārraida informāciju, izmantojot tūkstošiem neironu armiju..

Uzbūve

Smadzeņu lielāko daļu veido šūnas, ko sauc par neironiem. Viņi spēj radīt elektriskus impulsus un pārsūtīt datus. Lai neironi darbotos, viņiem nepieciešama neiroglija, kas kopā ir palīgšūnas un veido pusi no visām centrālās nervu sistēmas šūnām. Neirons sastāv no divām daļām:

  • aksoni - šūnas, kas pārraida impulsu;
  • dendriti - šūnas, kas uzņem impulsu.

Smadzeņu struktūra:

  1. Rhomboid.
  2. Iegarens.
  3. Aizmugurē.
  4. Vidū.
  5. Priekšpusē.
  6. Baigais.
  7. Starpposms.

Smadzeņu pusložu galvenās funkcijas ir mijiedarbība starp augstāko un apakšējo nervu darbību.

Smadzeņu audi

Cilvēka smadzeņu struktūru veido smadzeņu garozs, talamuss, smadzenītes, stumbrs un bazālās ganglijas. Nervu šūnu kolekcija tiek saukta par pelēko vielu. Nervu šķiedras ir balta viela. Mielīns iegūs šķiedru balto krāsu. Samazinoties baltas vielas daudzumam, rodas nopietni traucējumi, piemēram, multiplā skleroze.

Smadzenēs ietilpst apvalks:

  1. Ciets pievienojas galvaskausa un smadzeņu garozai.
  2. Mīksts sastāv no vaļīgiem audiem, kas atrodas uz visām puslodēm, ir atbildīgs par asiņu un skābekļa piesātinājumu.
  3. Starp pirmajiem diviem ir ievietots zirnekļa tīkls, un tajā ir cerebrospinālais šķidrums.

Alkohols atrodas smadzeņu kambaros. Ar tā pārmērību cilvēkam rodas galvassāpes, slikta dūša, rodas hidrocefālija.

Smadzeņu šūnas

Galvenās šūnas sauc par neironiem. Viņi nodarbojas ar informācijas apstrādi, to skaits sasniedz 20 miljardus.Glialo šūnu ir 10 reizes vairāk.

Ķermenis uzmanīgi aizsargā smadzenes no ārējām ietekmēm, ievietojot tās galvaskausā. Neironi atrodas puscaurlaidīgā membrānā, un tiem ir procesi: dendrīti un viens aksons. Dendritu garums ir mazs, salīdzinot ar aksonu, kas var sasniegt vairākus metrus.

Lai pārsūtītu informāciju, neironi nosūta nervu impulsus aksonam, kuram ir daudz atzaru un ir savienots ar citiem neironiem. Pulsa izcelsme ir dendritos un tiek nosūtīta uz neironu. Nervu sistēma ir sarežģīts savstarpēji savienotu neironu procesu tīkls.

Smadzeņu struktūra, neironu ķīmiskā mijiedarbība tiek pētīta virspusēji. Atpūtas stāvoklī neirona elektriskais potenciāls ir 70 milivolti. Neironu ierosināšana notiek caur nātrija un kālija plūsmu caur membrānu. Inhibēšana izpaužas kālija un hlorīda rezultātā.

Neirona uzdevums ir mijiedarbība starp dendritiem. Ja stimulējošais efekts dominē pār inhibējošo, tiek aktivizēta noteikta neirona membrānas daļa. Sakarā ar to rodas nervu impulss, kas pārvietojas pa aksonu ar ātrumu 0,1 m / s līdz 100 m / s..

Tādējādi jebkura plānotā kustība veidojas smadzeņu puslodes frontālo daiviņu garozā. Motorie neironi dod komandas ķermeņa daļām. Vienkārša kustība aktivizē cilvēka smadzeņu funkcijas. Runājot vai domājot, tiek iesaistītas plašās pelēkās vielas daļas..

Departamenta funkcijas

Lielākā smadzeņu daļa ir smadzeņu puslodes. Tiem jābūt simetriskiem un savienotiem ar aksoniem. Viņu galvenā funkcija ir visu smadzeņu daļu koordinācija. Katru puslodi var iedalīt frontālajā, temporālajā, parietālajā un pakauša daivā. Persona nedomā par to, kura smadzeņu daļa ir atbildīga par runu. Labajā daivā ir primārais dzirdes garozas un centrs, pārkāpjot to, dzirde tiek zaudēta vai ir problēmas ar runu.

Saskaņā ar zinātnisko novērojumu rezultātiem zinātnieki ir noskaidrojuši, kura smadzeņu daļa ir atbildīga par redzi. Tajā ir iesaistīta pakauša daiva, kas atrodas zem smadzenītes..

Asociatīvā garoza nav atbildīga par kustībām, bet nodrošina tādu funkciju izpildi kā atmiņa, domāšana un runa.

Stumbrs ir atbildīgs par mugurkaula un priekšējā savienojumu, un tas sastāv no medulla oblongata, midbrain un diencephalon. Iegarenā daļā ir centri, kas regulē sirds darbu un elpošanu.

Subkortikālas struktūras

Zem galvenā garozas notiek neironu uzkrāšanās: talamuss, bazālās ganglijas un hipotalāms.

Talamuss ir nepieciešams maņu savienošanai ar maņu garozu. Pateicoties viņam, tiek atbalstīti modrības un uzmanības procesi..

Bazālās ganglijas ir atbildīgas par koordinācijas kustību uzsākšanu un kavēšanu..

Hipotalāms regulē hormonus, ūdens metabolismu, tauku rezervju, dzimumhormonu sadalījumu, ir atbildīgs par miega un nomoda normalizēšanu.

Priekšpuse

Priekškara funkcijas ir vissarežģītākās. Viņš ir atbildīgs par garīgo darbību, mācīšanās spējām, emocionālajām reakcijām un socializāciju. Pateicoties tam, jūs varat iepriekš noteikt cilvēka rakstura un temperamenta īpašības. Priekšējā daļa veidojas 3-4 grūtniecības nedēļās.

Jautāti, kuri smadzeņu reģioni ir atbildīgi par atmiņu, zinātnieki ir atraduši atbildi - priekšējās smadzenes. Tās miza veidojas pirmajos divos līdz trīs dzīves gados, šī iemesla dēļ cilvēks neko neatceras līdz šim laikam. Pēc trim gadiem šī smadzeņu daļa spēj uzglabāt visu informāciju..

Cilvēka emocionālajam stāvoklim ir liela ietekme uz smadzeņu priekšpusi. Tika konstatētas negatīvas emocijas, lai viņu iznīcinātu. Balstoties uz eksperimentiem, zinātnieki atbildēja uz jautājumu, kura smadzeņu daļa ir atbildīga par emocijām. Viņi izrādījās priekšējās smadzenes un smadzenītes..

Priekšējā daļa ir atbildīga arī par abstraktas domāšanas, skaitļošanas spēju un runas attīstību. Regulāra garīgo spēju apmācība samazina Alcheimera slimības attīstības risku.

Diencephalon

Tas reaģē uz ārējiem stimuliem, atrodas smadzeņu stumbra galā un ir pārklāts ar lielām puslodēm. Pateicoties viņam, cilvēks var pārvietoties telpā, saņemt vizuālus, dzirdus signālus. Piedalās visa veida sajūtu veidošanā.

Visas cilvēka smadzeņu funkcijas ir savstarpēji saistītas. Bez starpprodukta tiek traucēts visa organisma darbs. Daļējas smadzeņu daļas sakāve izraisa dezorientāciju un demenci. Ja tiek traucēts savienojums starp puslodes daivām, tiek traucēta runas, redzes vai dzirdes funkcija.

Diencephalon ir atbildīgs arī par sāpēm. Nepareiza darbība palielina vai samazina jutīgumu. Šī daļa liek personai parādīt emocijas, ir atbildīga par sevis saglabāšanas instinktu.

Diencephalon kontrolē hormonu ražošanu, regulē ūdens metabolismu, miegu, ķermeņa temperatūru, dzimumtieksmi.

Hipofīze ir daļa no diencephalon un ir atbildīga par augumu un svaru. Tas regulē reprodukciju, spermas un folikulu veidošanos. Tas provocē ādas pigmentāciju, paaugstinātu asinsspiedienu.

Vidējā smadzenes

Vidējā smadzenīte atrodas stublājā. Tas ir signālu vadītājs no priekšpuses uz dažādiem departamentiem. Tās galvenā funkcija ir muskuļu tonusa regulēšana. Viņš ir arī atbildīgs par taustes sajūtu, koordinācijas un refleksu pārnešanu. Cilvēka smadzeņu daļu funkcijas ir atkarīgas no to atrašanās vietas. Šī iemesla dēļ smadzeņu vidusdaļa ir atbildīga par vestibulārā aparāta darbību. Pateicoties vidējai smadzenēm, cilvēks vienlaikus var veikt vairākas funkcijas.

Ja intelektuālās aktivitātes nav, smadzenes tiek traucētas. Tas ietekmē cilvēkus, kas vecāki par 70 gadiem. Vidējās daļas darbības traucējumu gadījumā koordinācija neizdodas, vizuālā un dzirdes uztvere mainās.

Medulla

Tas atrodas uz muguras smadzeņu un tilta robežas un ir atbildīgs par dzīvībai svarīgām funkcijām. Iegareno daļu veido paaugstinājumi, kurus sauc par piramīdām. Tās klātbūtne ir raksturīga tikai taisni. Pateicoties viņiem, parādījās domāšana, spēja saprast komandas, veidojās nelielas kustības.

To sānos atrodas piramīdas, kuru garums nepārsniedz 3 cm, olīvas un pakaļējie pīlāri. Viņiem ir liels skaits ceļu visā ķermenī. Kakla rajonā smadzeņu labās puses motoriskie neironi iet uz kreiso pusi un otrādi. Tāpēc smadzeņu problemātiskās zonas pretējā pusē rodas koordinācijas trūkums.

Klepus, elpošanas un rīšanas centri ir koncentrēti medulla oblongata, un kļūst skaidrs, kura smadzeņu daļa ir atbildīga par elpošanu. Kad apkārtējā temperatūra pazeminās, ādas termoreceptori nosūta informāciju medulla oblongata, kas samazina elpošanas ātrumu un paaugstina asinsspiedienu. Medulla oblongata veido ēstgribu un slāpes.

Medulla oblongata funkcijas kavēšana var būt nesavienojama ar dzīvi. Tiek pārkāpts rīšana, elpošana, sirds darbība.

Muguras nodaļa

Aizmugurējā smadzeņu struktūrā ietilpst:

Aizmugures smadzenes aizver lielāko daļu autonomo un somatisko refleksu. Ar tā pārkāpumu košļājamā un rīšanas reflekss pārstāj darboties. Smadzenīte ir atbildīga par muskuļu tonusu, koordināciju un informācijas pārraidi caur smadzeņu puslodēm. Ja smadzeņu darbs ir traucēts, parādās kustību traucējumi, rodas paralīze, nervu staigāšana, šūpošanās. Tādējādi kļūst skaidrs, kura smadzeņu daļa nodrošina kustību koordināciju.

Smadzeņu aizmugurējās daļas tilts kontrolē muskuļu kontrakcijas kustību laikā. Tas ļauj pārsūtīt impulsus starp smadzeņu garozu un smadzenītēm, kur atrodas centri, kas kontrolē sejas izteiksmi, košļājamo centru, dzirdi un redzi. Refleksi, kurus kontrolē tilts: klepus, šķaudīšana, vemšana.

Priekšējā un aizmugurējā ass darbojas savā starpā, lai viss korpuss darbotos bez kļūmēm.

Diencephalona funkcijas un struktūra

Pat zinot, kuras smadzeņu daļas ir par ko atbildīgas, nav iespējams izprast ķermeņa darbību, nenosakot diencephalona funkciju. Šajā smadzeņu daļā ietilpst:

Diencephalon ir atbildīgs par metabolisma regulēšanu un normālu ķermeņa darbības apstākļu uzturēšanu.

Talamuss apstrādā taustes, vizuālas sajūtas. Nosaka vibrāciju, reaģē uz skaņu. Atbildīgs par miega un nomoda nomaiņu.

Hipotalāms kontrolē sirdsdarbības ātrumu, ķermeņa termoregulāciju, spiedienu, endokrīno sistēmu un emocionālo garastāvokli, ražo hormonus, kas palīdz ķermenim stresa situācijās, ir atbildīgs par badu, slāpēm un seksuālo apmierinājumu.

Hipofīze ir atbildīga par dzimumhormoniem, nobriešanu un attīstību.

Epitēlijs kontrolē bioloģiskos ritmus, atbrīvo hormonus miegam un nomodā, reaģē uz gaismu ar aizvērtām acīm un atbrīvo hormonus pamošanās laikā, ir atbildīgs par metabolismu.

Nervu ceļi

Visas cilvēka smadzeņu funkcijas nevarētu veikt bez nervu ceļu vadīšanas. Tie iziet smadzeņu un muguras smadzeņu baltas vielas apgabalos..

Asociatīvie ceļi savieno pelēko vielu vienā smadzeņu daļā vai ievērojamā attālumā viens no otra; muguras smadzenēs saista neironi no dažādiem segmentiem. Īsie stari aptver 2-3 segmentus, un garie ir tālu.

Līmes šķiedras saista smadzeņu labās un kreisās puslodes pelēko vielu, veido corpus callosum. Baltajā vielā šķiedras kļūst ventilatora formā.

Projekcijas šķiedras savieno apakšējās sekcijas ar kodoliem un garozu. Signāli nāk no kustību maņām, ādas un orgāniem. Viņi arī nosaka ķermeņa stāvokli..

Neironi var beigties ar muguras smadzenēm, talamusa kodoliem, hipotalāmu, garozas centru šūnām.

CILVĒKA BRAINS

CILVĒKA BRAINS - orgāns, kas koordinē un regulē visas ķermeņa dzīvībai svarīgās funkcijas un kontrolē uzvedību. Visas mūsu domas, sajūtas, sajūtas, vēlmes un kustības ir saistītas ar smadzeņu darbu, un, ja tas nefunkcionē, ​​cilvēks nonāk veģetatīvā stāvoklī: tiek zaudēta spēja veikt jebkādas darbības, sajūtas vai reakcijas uz ārējām ietekmēm. Šis raksts ir veltīts cilvēka smadzenēm, sarežģītākām un augsti organizētām nekā dzīvnieku smadzenēm. Tomēr ir ievērojama līdzība cilvēku un citu zīdītāju smadzenēs, tāpat kā lielākajā daļā mugurkaulnieku sugu..

Centrālo nervu sistēmu (CNS) veido smadzenes un muguras smadzenes. Tas ir saistīts ar dažādām ķermeņa daļām ar perifēriem nerviem - motoriem un sensoriem. Skatīt arī NERVOUS SYSTEM.

Smadzenes ir simetriskas struktūras, tāpat kā vairums citu ķermeņa daļu. Dzimstot, tā svars ir aptuveni 0,3 kg, savukārt pieaugušajam tas ir aptuveni. 1,5 kg Smadzeņu ārējās izmeklēšanas laikā uzmanību galvenokārt piesaista divas lielas puslodes, zem kurām slēpjas dziļāki veidojumi. Puslodes virsma ir pārklāta ar vagām un konvolūcijām, kas palielina garozas virsmu (smadzeņu ārējais slānis). Smadzenīte ir novietota aiz muguras, kuras virsma ir smalkāk iespiesta. Zem smadzeņu puslodēm atrodas smadzeņu stumbrs, kas nonāk muguras smadzenēs. Nervi atiet no stumbra un muguras smadzenēm, caur kuriem informācija no iekšējiem un ārējiem receptoriem plūst uz smadzenēm, un signāli muskuļiem un dziedzeriem plūst pretējā virzienā. No smadzenēm iziet 12 galvaskausa nervu pāri.

Smadzeņu iekšpusē tiek izdalīta pelēkā viela, kas galvenokārt sastāv no nervu šūnu ķermeņiem un veido garozu, un baltā viela ir nervu šķiedras, kas veido ceļus (ceļus), kas savieno dažādas smadzeņu daļas, kā arī veido nervus, kas sniedzas ārpus centrālās nervu sistēmas un iet uz dažādas struktūras.

Smadzenes un muguras smadzenes aizsargā kaulu gadījumi - galvaskauss un mugurkauls. Starp smadzeņu vielu un kaulu sienām atrodas trīs apvalki: ārējais ir dura mater, iekšējais ir mīksts, un plānais arahnoidāls atrodas starp tiem. Starp membrānām esošā telpa ir piepildīta ar cerebrospinālo šķidrumu, kas pēc sastāva ir līdzīgs asins plazmai, tiek ražots intracerebrālos dobumos (smadzeņu kambaros) un cirkulē smadzenēs un muguras smadzenēs, apgādājot to ar barības vielām un citiem dzīvībai nepieciešamajiem faktoriem.

Asins piegādi smadzenēm galvenokārt nodrošina miega artērijas; smadzeņu pamatnē tās tiek sadalītas lielās zarās, dodoties uz dažādajām nodaļām. Kaut arī smadzeņu svars ir tikai 2,5% no ķermeņa svara, asins ķermenī cirkulē 20% asiņu un attiecīgi skābeklis tiek piegādāts tiem pastāvīgi, dienu un nakti. Pašu smadzeņu enerģijas rezerves ir ārkārtīgi mazas, tāpēc tās ir ārkārtīgi atkarīgas no skābekļa piegādes. Ir aizsardzības mehānismi, kas var atbalstīt smadzeņu asins plūsmu asiņošanas vai traumas gadījumā. Smadzeņu asinsrites iezīme ir tā saukto klātbūtne. asins-smadzeņu barjera. Tas sastāv no vairākām membrānām, kas ierobežo asinsvadu sienu caurlaidību un daudzu savienojumu iekļūšanu smadzenēs no asinīm; tādējādi šai barjerai ir aizsardzības funkcijas. Piemēram, caur to neiekļūst daudzas ārstnieciskas vielas.

SMADZEŅU ŠŪNAS

CNS šūnas sauc par neironiem; viņu funkcija ir informācijas apstrāde. Cilvēka smadzenēs no 5 līdz 20 miljardiem neironu. Smadzenēs ir arī glia šūnas, apmēram 10 reizes vairāk nekā neironos. Glia aizpilda vietu starp neironiem, veidojot nervu audu atbalsta sistēmu, kā arī veic vielmaiņas un citas funkcijas.

Neironu, tāpat kā visas citas šūnas, ieskauj puscaurlaidīga (plazmas) membrāna. No šūnas ķermeņa atkāpjas divu veidu procesi - dendrīti un aksoni. Lielākajai daļai neironu ir daudz sazaroto dendritu, bet tikai viens aksons. Dendrīti parasti ir ļoti īsi, savukārt aksona garums svārstās no dažiem centimetriem līdz vairākiem metriem. Neirona ķermenis satur kodolu un citas organelles, tādas pašas kā citās ķermeņa šūnās (sk. Arī CELL).

Nervu impulsi.

Informācijas pārraide smadzenēs, kā arī nervu sistēmā kopumā tiek veikta caur nervu impulsiem. Viņi izplatās virzienā no šūnas ķermeņa uz aksona gala daļu, kas var sazaroties, veidojot daudzus galus, kas nonāk saskarē ar citiem neironiem caur šauru spraugu - sinapsēm; impulsu pārnešanu caur sinapsēm veic ķīmiskas vielas - neirotransmiteri.

Nervu impulss parasti rodas dendritos - neirona plānos sazarošanas procesos, kas specializējas informācijas saņemšanā no citiem neironiem un nodošanā neirona ķermenī. Uz dendrītiem un mazākā mērā uz šūnas ķermeņa ir tūkstošiem sinapsu; caur sinapsēm aksons, kas nes informāciju no neirona ķermeņa, nodod to citu neironu dendritiem.

Aksona galā, kas veido sinapses presinaptisko daļu, atrodas mazi pūslīši ar neirotransmiteru. Kad impulss sasniedz presinaptisko membrānu, neirotransmiters no pūslīša izdalās sinaptiskajā spraugā. Aksona galā ir tikai viena veida neirotransmiters, bieži kombinācijā ar vienu vai vairākiem neiromodulatoru veidiem (skatīt zemāk smadzeņu neiroķīmiju).

Neiromediators, kas atbrīvots no aksona presinaptiskās membrānas, saistās ar receptoriem uz postsinaptiskā neirona dendrītiem. Smadzenēs tiek izmantoti dažādi neirotransmiteri, no kuriem katrs saistās ar savu specifisko receptoru..

Kanāli puscaurlaidīgā postsinaptiskā membrānā, kas kontrolē jonu kustību caur membrānu, ir savienoti ar receptoriem uz dendrītiem. Miega stāvoklī neirona elektriskais potenciāls ir 70 milivolti (miera potenciāls), savukārt membrānas iekšējā puse ir negatīvi lādēta attiecībā pret ārējo. Lai gan ir dažādi starpnieki, tie visi postinainaptiskajam neironam rada vai nu aizraujošu, vai kavējošu efektu. Stimulējošais efekts tiek panākts, palielinoties noteiktu membrānu jonu, galvenokārt nātrija un kālija, plūsmai. Tā rezultātā samazinās iekšējās virsmas negatīvais lādiņš - notiek depolarizācija. Inhibējošo efektu galvenokārt veic, mainot kālija un hlorīdu plūsmu, kā rezultātā iekšējās virsmas negatīvais lādiņš kļūst lielāks nekā miera stāvoklī, un notiek hiperpolarizācija.

Neirona funkcija ir integrēt visas ietekmes, kuras uztver caur ķermeņa sinapsēm un dendritiem. Tā kā šīs ietekmes var būt aizraujošas vai kavējošas un var nesakrist laikā, neironam jāaprēķina sinaptiskās aktivitātes vispārējā ietekme kā laika funkcija. Ja stimulējošais efekts dominē pār inhibējošo un membrānas depolarizācija pārsniedz sliekšņa vērtību, tiek aktivizēta noteikta neirona membrānas daļa - tā aksona pamatnes reģionā (aksonu tubercle). Nātrija un kālija joniem atverot kanālus, rodas darbības potenciāls (nervu impulss).

Šis potenciāls stiepjas tālāk pa aksonu līdz tā galam ar ātrumu no 0,1 m / s līdz 100 m / s (jo biezāka aksona, jo lielāks ātrums). Kad darbības potenciāls sasniedz aksona galu, tiek aktivizēts cita veida jonu kanāls atkarībā no potenciāla starpības - kalcija kanāli. Pēc viņu teiktā, kalcijs nonāk aksonā, kas noved pie vezikulu mobilizācijas ar neirotransmiteru, kas tuvojas presinaptiskajai membrānai, saplūst ar to un atbrīvo neirotransmiteru sinapsē..

Mielīna un glia šūnas.

Daudzi aksoni ir pārklāti ar mielīna apvalku, ko veido atkārtoti savītas gliju šūnu membrāna. Mielīns galvenokārt sastāv no lipīdiem, kas smadzenēm un muguras smadzenēm piešķir baltajam materiālam raksturīgu izskatu. Pateicoties mielīna apvalkam, palielinās darbības potenciāla veikšanas ātrums gar aksonu, jo joni caur aksonu membrānu var pārvietoties tikai tajās vietās, kuras neaptver mielīns, ts pārtver Ranvjērs. Starp pārtveršanu impulsus ved pa mielīna apvalku tāpat kā caur elektrisko kabeli. Tā kā kanāla atvēršana un jonu izlaišana caur to prasa zināmu laiku, kanālu pastāvīgas atvēršanas novēršana un to darbības jomas ierobežošana nelielos membrānas apgabalos, kas nav pārklāti ar mielīnu, paātrina impulsu vadīšanu pa aksonu apmēram 10 reizes.

Nervu (Schwann šūnas) vai nervu traktu (oligodendrocīti) mielīna apvalka veidošanā ir iesaistīta tikai daļa no glial šūnām. Daudz vairāk gliju šūnas (astrocīti, mikrogliocīti) veic citas funkcijas: veido nervu audu balstu sistēmu, nodrošina vielmaiņas vajadzības un atjaunojas no ievainojumiem un infekcijām.

KĀ DARBAS Brains

Apsveriet vienkāršu piemēru. Kas notiek, kad uz galda paņemam zīmuli? No zīmuļa atstarotā gaisma acī tiek fokusēta ar objektīvu un tiek nosūtīta uz tīkleni, kur parādās zīmuļa attēls; to uztver atbilstošās šūnas, no kurām signāls nonāk uz smadzeņu galvenajiem jutīgajiem pārraides kodoliem, kas atrodas talamā (optiskajā tuberkulā), galvenokārt tajā tā daļā, ko sauc par sānu izliektu ķermeni. Tajā tiek aktivizēti neskaitāmi neironi, kas reaģē uz gaismas un tumsas izplatību. Sānu kloķa ķermeņa neironu aksoni nonāk primārajā redzes garozā, kas atrodas smadzeņu puslodes pakauša daivā. Impulsi, kas nāk no talamusa uz šo garozas daļu, tajā tiek pārveidoti par sarežģītu garozas neironu izlādi, no kuriem daži reaģē uz robežu starp zīmuli un galdu, citi - uz stūriem zīmuļa attēlā utt. Sākotnējā redzes garozā informācija par aksoniem nonāk asociatīvajā redzes garozā, kur notiek modeļa atpazīšana, šajā gadījumā zīmulis. Atzīšana šajā garozas daļā balstās uz iepriekš uzkrātām zināšanām par objektu ārējiem kontūriem.

Kustības plānošana (t.i., zīmuļa ņemšana), iespējams, notiek smadzeņu puslodes priekšējo daivu garozā. Tajā pašā garozas zonā atrodas motorie neironi, kas dod komandas roku un pirkstu muskuļiem. Rokas pieeju zīmulim kontrolē redzes sistēma un interoreceptori, uztverot muskuļu un locītavu stāvokli, no kuriem informācija nonāk centrālajā nervu sistēmā. Kad paņemam rokā zīmuli, receptori, kas atrodas pa rokai un uztver spiedienu, mums pasaka, vai pirksti ir labi satvēruši zīmuli un kādiem jāpieliek pūles, lai to noturētu. Ja mēs vēlamies uzrakstīt savu vārdu zīmulī, tam būs jāaktivizē cita smadzenēs glabātā informācija, kas nodrošina šo sarežģītāko kustību, un vizuālā kontrole palielinās tā precizitāti.

Iepriekš minētais piemērs parāda, ka diezgan vienkāršas darbības īstenošana ietver plašus smadzeņu apgabalus, sākot no garozas līdz subkortikālajiem departamentiem. Sarežģītākās uzvedības formās, kas saistītas ar runu vai domāšanu, tiek aktivizētas citas neironu shēmas, kas aptver vēl lielākus smadzeņu apgabalus..

GALVENĀS smadzeņu daļas

Smadzenes var iedalīt trīs galvenajās daļās: priekšējās smadzenēs, smadzeņu stumbrā un smadzenītēs. Priekšējās smadzenēs ir izolēti smadzeņu puslodes, talamuss, hipotalāms un hipofīze (viena no vissvarīgākajām neiroendokrīnajām dziedzeriem). Smadzeņu stumbrs sastāv no medulla oblongata, tilta (Varolian tilta) un vidējās smadzenes.

Smadzeņu puslodes

- Lielākā smadzeņu daļa, kas pieaugušajiem ir aptuveni 70% no tās svara. Parasti puslodes ir simetriskas. Tos savstarpēji savieno masīvs aksonu saišķis (corpus callosum), nodrošinot informācijas apmaiņu.

Katra puslode sastāv no četrām daivām: frontālās, parietālās, temporālās un pakauša. Frontālās daivas garozā ir centri, kas regulē motorisko aktivitāti, kā arī, iespējams, plānošanas un tālredzības centri. Parietālo daiviņu garozā, kas atrodas aiz frontālās zonas, ir ķermeņa sajūtu zonas, ieskaitot pieskārienu un muskulatūras-locītavu sajūtas. Laika daiva robežojas ar parietālo daivu, kurā atrodas primārais dzirdes garozs, kā arī runas centriem un citām augstākām funkcijām. Smadzeņu aizmugurējās daļas aizņem pakauša daiva, kas atrodas virs smadzenītes; tās miza satur vizuālo sajūtu zonas.

Smadzeņu garozas zonas, kas nav tieši saistītas ar kustību regulēšanu vai maņu informācijas analīzi, sauc par asociatīvo garozu. Šajās specializētajās zonās starp dažādiem smadzeņu reģioniem un departamentiem veidojas asociatīvi savienojumi un tiek integrēta informācija, kas no tiem nāk. Asociatīvā garoza nodrošina sarežģītas funkcijas, piemēram, mācīšanos, atmiņu, runu un domāšanu.

Subkortikālas struktūras.

Zem garozas atrodas vairākas svarīgas smadzeņu struktūras jeb kodoli, kas ir neironu kopums. Tie ietver talamusu, bazālās ganglijas un hipotalāmu. Talamuss ir galvenais maņu pārnēsājošais kodols; tas saņem informāciju no maņu orgāniem un, savukārt, novirza to uz attiecīgajiem maņu garozas departamentiem. Tas satur arī nespecifiskas zonas, kas ir saistītas ar gandrīz visu garozu un, iespējams, nodrošina procesus tās aktivizēšanai un nomodā un uzmanības uzturēšanai. Bazālās ganglijas ir kodolu kolekcija (tā sauktais apvalks, bāla bumba un caudate kodols), kas piedalās koordinētu kustību regulēšanā (iedarbina un aptur tās).

Hipotalāms ir mazs smadzeņu pamatnes apgabals, kas atrodas zem talamusa. Bagāts ar asins piegādi, hipotalāmu ir svarīgs centrs, kas kontrolē ķermeņa homeostatiskās funkcijas. Tas ražo vielas, kas regulē hipofīzes hormonu sintēzi un izdalīšanos (sk. Arī HIPOFĪZE). Hipotalāmā ir daudz kodolu, kas veic īpašas funkcijas, piemēram, ūdens metabolisma regulēšanu, uzkrāto tauku sadalījumu, ķermeņa temperatūru, seksuālo izturēšanos, miegu un nomodu.

Smadzeņu stumbrs

kas atrodas galvaskausa pamatnē. Tas savieno muguras smadzenes ar priekšējām smadzenēm un sastāv no medulla oblongata, tilta, vidējā smadzeņu un diencephalon.

Caur vidējo smadzeņu un diencephalonu, kā arī caur visu stumbru motora ceļi iet uz muguras smadzenēm, kā arī daži jutīgi ceļi no muguras smadzenēm līdz smadzeņu virspusējām daļām. Zem smadzeņu vidusdaļas ir tilts, ko nervu šķiedras savieno ar smadzenītēm. Stumbra zemākā daļa - medulla oblongata - tieši nonāk muguras smadzenēs. Medulla oblongata ir centri, kas atkarībā no ārējiem apstākļiem regulē sirds darbību un elpošanu, kā arī kontrolē asinsspiedienu, kuņģa un zarnu peristaltiku.

Stumbra līmenī krustojas ceļi, kas savieno katru smadzeņu puslodi. Tāpēc katra puslode kontrolē ķermeņa pretējo pusi un ir saistīta ar smadzeņu pretējo puslodi.

Smadzenīte

kas atrodas zem smadzeņu puslodes pakauša daivām. Caur tilta ceļiem tas ir savienots ar smadzenēm, kuras pārklājas. Smadzenīte regulē smalkas automātiskas kustības, koordinējot dažādu muskuļu grupu darbību, veicot stereotipiskas uzvedības darbības; viņš arī pastāvīgi uzrauga galvas, stumbra un ekstremitāšu stāvokli, t.i. piedalās līdzsvara uzturēšanā. Saskaņā ar jaunākajiem datiem, smadzenītēm ir ļoti nozīmīga loma motoriku veidošanā, kas veicina kustību secības iegaumēšanu.

Citas sistēmas.

Limbiskā sistēma ir plašs savstarpēji savienotu smadzeņu reģionu tīkls, kas regulē emocionālos stāvokļus, kā arī nodrošina mācīšanos un atmiņu. Kodolos, kas veido limbisko sistēmu, ietilpst amigdala un hipokampuss (kas ir īslaicīgās daivas daļa), kā arī tā dēvēto hipotalāmu un kodoli caurspīdīgs starpsienas (atrodas smadzeņu subkortikālajās daļās).

Retikulārs veidojums ir neironu tīkls, kas stiepjas pa visu stumbru līdz talamālam un ir vēl vairāk saistīts ar plašiem garozas apgabaliem. Tas piedalās miega un nomodā regulēšanā, uztur aktīvu garozas stāvokli un palīdz koncentrēt uzmanību uz noteiktiem objektiem..

ELEKTROENERĢIJAS DARBĪBA

Izmantojot elektrodus, kas novietoti uz galvas virsmas vai ievadīti smadzeņu vielā, ir iespējams fiksēt smadzeņu elektrisko aktivitāti to šūnu izlādes dēļ. Smadzeņu elektriskās aktivitātes reģistrēšanu, izmantojot elektrodus uz galvas virsmas, sauc par elektroencefalogrammu (EEG). Tas neļauj reģistrēt atsevišķa neirona izlādi. Tikai tūkstošiem vai miljoniem neironu sinhronizētas darbības rezultātā reģistrētajā līknē parādās pamanāmas svārstības (viļņi).

Pastāvīgi reģistrējoties EEG, tiek atklātas cikliskas izmaiņas, kas atspoguļo vispārējo indivīda aktivitātes līmeni. Aktīvās nomodā EEG uztver mazas amplitūdas ritmiskus beta viļņus. Mierīgas nomodā ar aizvērtām acīm alfa viļņi valda ar frekvenci 7-12 cikli sekundē. Miega sākumu norāda ar lēnu viļņu ar lielu amplitūdu (delta viļņiem) parādīšanos. Miega periodos ar sapņiem EEG atkārtojas beta viļņi, un, pamatojoties uz EEG, var rasties maldīgs iespaids, ka cilvēks ir nomodā (tātad termins “paradoksālais sapnis”). Sapņus bieži pavada straujas acu kustības (ar aizvērtiem plakstiņiem). Tāpēc sapni ar sapņiem sauc arī par sapni ar ātrām acu kustībām (sk. Arī SLEEP). EEG ļauj diagnosticēt dažas smadzeņu slimības, jo īpaši epilepsiju (skatīt EPILEPSY).

Ja smadzeņu elektriskā aktivitāte tiek reģistrēta noteikta stimula (redzes, dzirdes vai taustes) darbības laikā, tad t.s. izsaukti potenciāli - noteiktas neironu grupas sinhronās izlādes, kas notiek, reaģējot uz īpašu ārēju stimulu. Izraisīto potenciālu izpēte ļāva noskaidrot smadzeņu funkciju lokalizāciju, it īpaši, lai runas funkciju saistītu ar noteiktām temporālās un frontālās daivas zonām. Šis pētījums arī palīdz novērtēt maņu sistēmu stāvokli pacientiem ar traucētu jutīgumu..

Smadzeņu neiroķīmija

Vissvarīgākie smadzeņu neirotransmiteri ir acetilholīns, norepinefrīns, serotonīns, dopamīns, glutamāts, gamma-aminosviestskābe (GABA), endorfīni un enkefalīni. Papildus šīm labi zināmajām vielām smadzenēs, iespējams, darbojas vēl daudzas citas, vēl nav pētītas. Daži neirotransmiteri darbojas tikai noteiktos smadzeņu apgabalos. Tātad, endorphins un enkephalins ir atrodami tikai pa ceļiem, kas vada sāpju impulsus. Biežāk sastopami citi mediatori, piemēram, glutamāts vai GABA..

Neirotransmiteru darbība.

Kā jau tika atzīmēts, neirotransmiteri, iedarbojoties uz postsinaptisko membrānu, maina tā vadītspēju joniem. Bieži vien tas notiek, aktivizējoties otrās mediatora sistēmas postsinaptiskajā neironā, piemēram, cikliskajā adenozīna monofosfātā (cAMP). Neirotransmiteru darbību var mainīt citas neiroķīmisko vielu klases - peptīdu neiromodulatoru - ietekmē. Presinaptiskā membrāna vienlaikus ar mediatoru atbrīvo tos ar spēju pastiprināt vai kā citādi mainīt mediatoru ietekmi uz postsinaptisko membrānu.

Nesen atklātā endorfīnu-enkefalīna sistēma ir svarīga. Enkefalīni un endorfīni ir mazi peptīdi, kas kavē sāpju impulsu vadīšanu, saistoties ar receptoriem centrālajā nervu sistēmā, ieskaitot garozas augšējās zonas. Šī neirotransmiteru saime nomāc subjektīvo sāpju uztveri..

Psihoaktīvās zāles

- vielas, kas var īpaši saistīties ar specifiskiem smadzeņu receptoriem un izraisīt izmaiņas uzvedībā. Ir identificēti vairāki viņu darbības mehānismi. Daži ietekmē neirotransmiteru sintēzi, citi ietekmē to uzkrāšanos un atbrīvošanos no sinaptiskajiem pūslīšiem (piemēram, amfetamīns izraisa ātru norepinefrīna atbrīvošanos). Trešais mehānisms sastāv no saistīšanās ar receptoriem un dabiskā neirotransmitera darbības imitēšanas, piemēram, LSD (lizergīnskābes dietilamīds) iedarbība ir izskaidrojama ar tās spēju saistīties ar serotonīna receptoriem. Ceturtais zāļu darbības veids ir receptoru blokāde, t.i. antagonisms ar neirotransmiteriem. Parasti lietotie antipsihotiskie līdzekļi, piemēram, fenotiazīni (piemēram, hlorpromazīns vai hlorpromazīns) bloķē dopamīna receptorus un tādējādi samazina dopamīna iedarbību uz postsinaptiskajiem neironiem. Visbeidzot, pēdējais no kopējiem darbības mehānismiem ir neirotransmiteru inaktivācijas kavēšana (daudzi pesticīdi kavē acetilholīna inaktivāciju).

Jau sen ir zināms, ka morfīnam (attīrītam opija magones produktam) ir ne tikai izteikts pretsāpju (pretsāpju) efekts, bet arī īpašība izraisīt eiforiju. Tāpēc to lieto kā narkotiku. Morfīna iedarbība ir saistīta ar tā spēju saistīties ar cilvēka endorphin-enkefalīna sistēmas receptoriem (skatīt arī NARKOTIKU). Tas ir tikai viens no daudzajiem piemēriem tam, ka atšķirīgas bioloģiskas izcelsmes ķīmiska viela (šajā gadījumā - dārzenis) spēj ietekmēt dzīvnieku un cilvēku smadzeņu darbību, mijiedarbojoties ar īpašām neirotransmiteru sistēmām. Vēl viens plaši pazīstams piemērs ir curare, kas iegūts no tropu auga un spēj bloķēt acetilholīna receptorus. Dienvidamerikas indiāņi smērēja bultu galviņas ar kurtu, izmantojot tās paralizējošo efektu, kas saistīts ar neiromuskulārās transmisijas blokādi.

PAMATPĒTĪJUMI

Smadzeņu izpēte ir sarežģīta divu galveno iemeslu dēļ. Pirmkārt, nav iespējama tieša piekļuve smadzenēm, kuras droši aizsargā galvaskauss. Otrkārt, smadzeņu neironi neatjaunojas, tāpēc jebkura iejaukšanās var radīt neatgriezeniskus bojājumus..

Neskatoties uz šīm grūtībām, smadzeņu izpēte un daži tās ārstēšanas veidi (galvenokārt neiroķirurģiska iejaukšanās) ir zināmi kopš seniem laikiem. Arheoloģiskie atradumi liecina, ka jau senatnē cilvēki veica kraniotomiju, lai piekļūtu smadzenēm. Īpaši intensīvi smadzeņu pētījumi tika veikti kara periodos, kad bija iespējams novērot dažādas galvaskausa galvas smadzeņu traumas..

Smadzeņu bojājumi, kas saistīti ar brūci priekšpusē vai miera laikā gūtām traumām, ir sava veida eksperiments, kurā tiek iznīcinātas noteiktas smadzeņu daļas. Tā kā šī ir vienīgā iespējamā cilvēka smadzeņu “eksperimenta” forma, eksperimenti ar laboratorijas dzīvniekiem ir kļuvuši par vēl vienu svarīgu pētījumu metodi. Novērojot konkrētas smadzeņu struktūras bojājuma uzvedības vai fizioloģiskās sekas, var spriest par tā darbību.

Smadzeņu elektrisko aktivitāti eksperimentāliem dzīvniekiem reģistrē, izmantojot elektrodus, kas novietoti uz galvas vai smadzeņu virsmas vai ievadīti smadzeņu vielā. Tādējādi ir iespējams noteikt mazu neironu grupu vai atsevišķu neironu aktivitāti, kā arī noteikt jonu plūsmas izmaiņas caur membrānu. Izmantojot stereotaktisku ierīci, kas ļauj ievadīt elektrodu noteiktā smadzeņu punktā, izpētīt tā nepieejamās dziļās sadaļas.

Vēl viena pieeja ir tā, ka tiek noņemti nelieli dzīvo smadzeņu audu laukumi, pēc kuriem to esamību uztur šķēles veidā, kas ievietota barības vielā, vai šūnas tiek atdalītas un pētītas šūnu kultūrās. Pirmajā gadījumā ir iespējams izpētīt neironu mijiedarbību, otrajā - atsevišķu šūnu dzīvībai svarīgo aktivitāti.

Pētot atsevišķu neironu vai to grupu elektrisko aktivitāti dažādos smadzeņu apgabalos, sākumā parasti tiek reģistrēta sākotnējā aktivitāte, un pēc tam tiek noteikta konkrētas ietekmes uz šūnu darbību ietekme. Saskaņā ar citu metodi caur implantēto elektrodi tiek piegādāts elektriskais impulss, lai mākslīgi aktivizētu tuvākos neironus. Tātad jūs varat izpētīt noteiktu smadzeņu zonu ietekmi uz citām tās jomām. Šī elektriskās stimulācijas metode ir izrādījusies noderīga, pētot cilmes aktivējošās sistēmas, kas šķērso vidējo smadzenes; viņi arī izmanto to, mēģinot saprast, kā mācību un atmiņas procesi notiek sinaptiskajā līmenī.

Pirms simts gadiem kļuva skaidrs, ka kreisās un labās puslodes funkcijas ir atšķirīgas. Franču ķirurgs P. Broca, novērojot pacientus ar smadzeņu asinsrites traucējumiem (insultu), atklāja, ka runas traucējumi ir tikai pacientiem ar kreisās puslodes bojājumiem. Turpmāki puslodes specializācijas pētījumi tika turpināti, izmantojot citas metodes, piemēram, EEG reģistrēšanu un izsauktos potenciālus.

Pēdējos gados smadzeņu attēlu (vizualizāciju) iegūšanai ir izmantotas sarežģītas tehnoloģijas. Tātad datortomogrāfija (CT) ir radījusi revolūciju klīniskajā neiroloģijā, ļaujot iegūt detalizētu (slāņveida) smadzeņu struktūru intravitalu attēlu. Vēl viena attēlveidošanas tehnika, pozitronu emisijas tomogrāfija (PET), sniedz smadzeņu metabolisma aktivitātes ainu. Šajā gadījumā cilvēks tiek iepazīstināts ar īslaicīgu radioizotopu, kas uzkrājas dažādās smadzeņu daļās, un jo vairāk, jo augstāka ir viņu vielmaiņas aktivitāte. Izmantojot PET, tika arī parādīts, ka runas funkcijas lielākajā daļā pārbaudīto bija saistītas ar kreiso puslodi. Tā kā smadzenes darbojas, izmantojot milzīgu skaitu paralēlu struktūru, PET sniedz informāciju par smadzeņu funkcijām, kuras nevar iegūt, izmantojot atsevišķus elektrodus.

Parasti smadzeņu pētījumus veic, izmantojot dažādas metodes. Piemēram, amerikāņu neirozinātnieks R. Sperijs un viņa personāls kā ārstēšanas procedūru dažiem pacientiem ar epilepsiju transcitēja corpus callosum (aksonu saišķis, kas savieno abas puslodes). Pēc tam šiem pacientiem ar “sašķeltām” smadzenēm tika pētīta pusložu specializācija. Tika konstatēts, ka runas un citas loģiskās un analītiskās funkcijas galvenokārt ir atbildīgas par dominējošo (parasti kreiso) puslodi, savukārt nedominējošā puslode analizē ārējās vides telpiskos un temporālos parametrus. Tātad, tas tiek aktivizēts, klausoties mūziku. Smadzeņu darbības mozaīkas modelis liek domāt, ka garozā un subkortikālā struktūrā ir daudz specializētu zonu; šo zonu vienlaicīga darbība apstiprina smadzeņu kā skaitļošanas ierīces jēdzienu ar paralēlu datu apstrādi.

Ar jaunu pētījumu metožu parādīšanos smadzeņu funkcijas, domājams, mainīsies. Izmantojot aparātus, kas ļauj iegūt dažādu smadzeņu daļu metabolisma aktivitātes “karti”, kā arī izmantojot molekulāri ģenētiskās pieejas, vajadzētu padziļināt mūsu zināšanas par smadzenēs notiekošajiem procesiem. Skat. Arī NEUROPSIKOLOĢIJU.

SALĪDZINOŠĀ ANATOMIJA

Dažādu veidu mugurkaulniekiem smadzeņu struktūra ir ārkārtīgi līdzīga. Ja salīdzinājums tiek veikts neironu līmenī, tad ir acīmredzama līdzība starp tādiem raksturlielumiem kā izmantotie neirotransmiteri, jonu koncentrācijas svārstības, šūnu tipi un fizioloģiskās funkcijas. Fundamentālās atšķirības tiek atklātas tikai salīdzinājumā ar bezmugurkaulniekiem. Bezmugurkaulnieku neironi ir daudz lielāki; bieži vien tie ir savstarpēji savienoti nevis ar ķīmiskām, bet ar elektriskām sinapsēm, kuras reti sastopamas cilvēka smadzenēs. Bezmugurkaulnieku nervu sistēmā tiek atklāti daži neirotransmiteri, kas nav raksturīgi mugurkaulniekiem.

Mugurkaulnieku vidū smadzeņu struktūras atšķirības galvenokārt attiecas uz to atsevišķo struktūru attiecību. Novērtējot zivju, abinieku, rāpuļu, putnu, zīdītāju (ieskaitot cilvēkus) smadzeņu līdzības un atšķirības, var secināt vairākus vispārīgus modeļus. Pirmkārt, visiem šiem dzīvniekiem neironu struktūra un funkcijas ir vienādas. Otrkārt, muguras smadzenes un smadzeņu stumbra struktūra un funkcijas ir ļoti līdzīgas. Treškārt, zīdītāju evolūciju pavada izteikts garozas struktūru pieaugums, kas primātiem sasniedz maksimālu attīstību. Abiniekos garozs ir tikai neliela smadzeņu daļa, savukārt cilvēkiem tā ir dominējošā struktūra. Tomēr tiek uzskatīts, ka visu mugurkaulnieku smadzeņu darbības principi ir gandrīz vienādi. Atšķirības nosaka interneuronālo savienojumu un mijiedarbību skaits, kas ir lielāks, jo sarežģītāk smadzenes tiek organizētas. Skatīt arī SALĪDZinošo anatomu.