Масса мозга некоторых выдающихся деятелей науки и культуры.

Общая характеристика анатомического строения и физиологических функций отделов головного мозга

Одной из актуальных проблем современной нейроморфологии является выяснение структурных основ индивидуальной вариабельности мозга человека, связанной с индивидуальными особенностями его высшей нервной деятельности. Например, были выявлены интересные факты, свидетельствующие о большой разнице площадей поверхности лобных полей у разных людей. Уже многие годы дискутируется вопрос о степени изменчивости массы мозга и его корреляции с особенностями интеллектуальной и психической деятельности разных людей. В течении многих лет в лаборатории архитектоники мозга Института мозга РАМН собралась коллекция мозга разных людей, сведения о массе мозга некоторых известных личностей представлены в табл.1

Таблица 1

Масса мозга некоторых выдающихся деятелей науки и культуры.

В исследованиях И.Н.Боголеповой и соавт. показано, что индивидуальная вариабельность мозга человека выявляется уже у новорожденного, в результате можно предположить, что она генетически запрограммирована и в процессе онтогенеза пол влиянием социальных факторов продолжает развиваться.

Очевидно, что абсолютная масса мозга не позволяет судить об интеллекте человека. Любопытные цифры приводит также М.А.Гремяцкий: масса мозга Тургенева была равна 2012г, Кромвеля - 2000г, Байрона - 2238г, Кювье - 1830г, Шиллера ­- 1871г, Теккерея - 1294г, поэта Уитмена - 1282г, врача Деллингера - 1207г, Анатолия Франса - 1017г. Несмотря на то, что масса мозга А.Франса была почти в два раза меньше массы мозга И.Тургенева, оба они были гениальными писателями и мыслителями.

С целью выяснения общего принципа структурно-функциональной организации головного мозга человека рассмотрим особенности анатомического строения его отделов.

Головной мозг состоит из трех крупных составных частей: полушарий большого мозга, мозжечка и мозгового ствола. Самая развитая, крупная и функционально значимая часть мозга - это полушария большого мозга. Отделы полушарий, образующие плащ, наиболее новые в филогенетическом отношении. Они прикрывают собой все остальные части головного мозга. Полушария большого мозга отделены друг от друга продольной щелью большого мозга, в глубине которой залегает мозолистое тело, соединяющее оба полушария. Поперечная щель большого мозга отделяет затылочные доли полушарий от мозжечка. Кзади и книзу от затылочных долей расположены мозжечок и продолговатый мозг, переходящий в спинной.

Обратите внимание, что верхнелатеральная поверхность мозга выпуклая и образована полушариями большого мозга; нижняя (основание) уплощена и в основных чертах повторяет рельеф внутреннего основания черепа. На основание мозга выходят 12 пар черепных нервов, которые будут рассмотрены далее. На поверхности полушарий большого мозга расположены борозды: глубокие разделяют каждое из полушарий на доли большого мозга, мелкие отделяют извилины большого мозга. Большую часть основания мозга занимают вентральные поверхности лобных (спереди) и височных (по бокам) долей полушарий, мост, продолговатый мозг и мозжечок (сзади) (рис.1).

Рис 1. Основание головного мозга и места выхода корешков черепных нервов:

1–обонятельная луковица, 2–обонятельный тракт, 3–переднее продырявленное вещество, 4–серый бугор, 5–зрительный тракт, 6–сосцевидные тела, 7–тройничный узел, 8–заднее продырявленное пространство, 9–мост, 10–мозжечок, 11–пирамида, 12–олива, 13–спинномозговой нерв, 15–добавочный нерв, 16–блуждающий нерв, 17–языкоглоточный нерв, 18–преддверно-улитковый нерв, 23–глазодвигательный нерв, 24–зрительный нерв, 25–обонятельная борозда.

Если осматривать основание мозга спереди назад, на нем видны следующие анатомические структуры. В обонятельных бороздах лобных долей располагаются обонятельные луковицы: небольшие утолщения, расположенные по бокам от продольной щели большого мозга. К внутренней поверхности каждой из них подходят 15-20 тонких обонятельных нервов, выходящие из полости носа через отверстия пластинки решетчатой кости. Обонятельная луковица переходит в обонятельный тракт, задний отдел которого утолщается, расширяется, образуя обонятельный треугольник. Его задняя сторона, в свою очередь, переходит в переднее продырявленное вещество – небольшую площадку с большим количеством малых отверстий, остающихся после удаления сосудистой оболочки. Через отверстия продырявленного вещества в глубь мозга проникают артерии. Медиальнее продырявленного вещества, замыкая на нижней поверхности мозга задние отделы продольной щели большого мозга, находится тонкая, серая, легко разрывающаяся конечная, или терминальная, пластинка. Сзади к ней прилежит зрительный перекрест, образованный волокнами, следующими в составе зрительных нервов (II пара черепных нервов), проникающих в полость черепа из глазниц. От зрительного перекреста в заднелатеральном направлении отходят два зрительных тракта. К задней поверхности зрительного перекреста прилежит серый бугор. Нижние отделы серого бугра вытянуты в виде суживающейся книзу трубочки, которая получила название воронки. К нижнему концу воронки прикреплен круглый гипофиз, железа внутренней секреции, расположенный в полости черепа в ямке турецкого седла, поэтому при извлечении мозга из черепа гипофиз отрывается от воронки. Сзади к серому бугру прилежат два белых шарообразных сосцевидных тела.

Кзади от зрительных трактов расположены продольно ориентированные ножки мозга, между которыми находится межножковая ямка, ограниченная спереди сосцевидными телами. Дно ямки образовано задним продырявленным веществом, через отверстия которого в мозг проникают артерии.

Ножки мозга соединяют мост с полушариями большого мозга. На внутренней поверхности каждой ножки мозга возле переднего края моста проходит III пара (глазодвигательный), а сбоку от ножки мозга – IV пара (блоковый) черепных нервов. Корешки IV пары выходят из мозга на дорсальной поверхности, позади нижних холмиков крышки среднего мозга, по бокам от уздечки верхнего мозгового паруса – полоски мозгового вещества между верхним мозговым парусом и пластинкой крышки 4-го желудочка. Сам верхний мозговой парус представляет собой пластину белого вещества между верхними мозжечковыми ножками. От моста кзади и латерально расходятся средние ножки мозжечка, соединяющие мост с мозжечком. На границе между мостом и средней мозжечковой ножкой с каждой стороны выходит корешок тройничного нерва (V пара).

Ниже моста находятся вентральные (передние) отделы продолговатого мозга, на которых медиально расположены пирамиды, отделенные друг от друга передней срединной щелью, а латеральнее – округлые оливы. На границе, разделяющей мост и продолговатый мозг, по бокам от передней срединной щели из мозга выходят корешки отводящего нерва (VI пара). Латеральнее, между средней мозжечковой ножкой и оливой, с каждой стороны последовательно расположены корешки лицевого (VII пара) и преддверно-улиткового (VIII пара) нервов.

Обратите внимание, что филогенетически самая древняя часть головного мозга – его ствол – включает продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг. Именно отсюда выходят черепные нервы.

Таким образом, головной мозг состоит из следующих отделов:

1) передний мозг;

а) конечный мозг;

б) промежуточный мозг;

2) средний мозг;

3) ромбовидный мозг;

а) задний мозг, к которому относится мозжечок;

б) продолговатый мозг.

Между ромбовидным и средним мозгом расположен перешеек ромбовидного мозга.

С целью систематизации знаний о строении отделов головного мозга человека предлагается следующая схема 1.

Схема 1. Общее строение головного мозга

Отделы	Состав	Полости	Черепно-мозговые Нервы
1.Передний мозг	а) конечный: кора больших полушарий, два полушария, мозолистое тело, полосатое тело, обонятельный мозг б) промежуточный: таламус (зрительный бугор); эпиталамус (надбу- горная область), в том числе эпифиз (шишковидная железа); гипоталамус (под-бугорная область): серый бугор, воронка, гипофиз, хиазма, сосцевидные тела; метаталамус (забу-горная область): два коленчатых тела	боковые желудочки   третий желудочек	обонятельный нерв (I), зрительный нерв (II)
2.Средний мозг	а) две ножки (пок- рышка, основание); б) четыреххолмие	водопровод (сильвиев)	глазодвигательный (III), блоковый (IV)
3.Задний мозг	а) варолиев мост: вентральная, дорсальная части, трапециевидное тело; б) мозжечок: полу-шария, червь	четвертый желудочек	тройничный (V), отводящий (VI), лицевой (VII), преддверно-улитковый (VIII)
4.Продолговатый мозг	канатики; пирамиды; оливы; борозды; ромбовидная ямка; серое вещество	четвертый желудочек	языкоглоточный (IX), блуждающий (X), добавочный (XI), подъязычный (XII)

Таким образом, ствол мозга включает продолговатый мозг, мост, средний мозг, промежуточный мозг и мозжечок. Ствол мозга выполняет следующие функции: 1)организует рефлексы, обеспечивающие подготовку и реализацию различных форм поведения; 2) осуществляет проводниковую функцию: через ствол мозга проходят в восходящем и нисходящем направлении пути, связывающие между собой структуры ЦНС; 3) при организации поведения обеспечивает взаимодействие своих структур между собой, со спинным мозгом, базальными ганглиями и корой большого мозга, т.е. обеспечивает ассоциативную функцию.

Ретикулярная формация (РФ) мозга представлена сетью нейронов с многочисленными диффузными связями между собой и практически со всеми структурами центральной нервной системы. РФ располагается в толще серого вещества продолговатого, среднего, промежуточного мозга и изначально связана с РФ спинного мозга. В связи с этим целесообразно ее рассмотреть как единую систему. Сетевые связи нейронов РФ между собой позволили Дейтерсу назвать ее ретикулярной формацией мозга. РФ имеет прямые и обратные связи с корой большого мозга, базальными ганглиями, промежуточным мозгом, мозжечком, средним, продолговатым и спинным мозгом. Основной функцией РФ является регуляция уровня активности коры большого мозга, мозжечка, таламуса, спинного мозга.

Исследования с раздражением РФ ствола показали, что она может избирательно оказывать активирующее или тормозящее влияние на разные формы поведения, на сенсорные, моторные, висцеральные системы мозга.

В РФ среднего мозга и моста имеются нейроны, которые в покое «молчат», т. е. не генерируют импульсы, но возбуждаются при стимуляции зрительных или слуховых рецепторов. Это так называемые специфические нейроны, обеспечивающие быструю реакцию на внезапные, неопознанные сигналы. Значительное число нейронов РФ являются полисенсорными.

В РФ моста, продолговатого, среднего мозга имеются нейроны, которые реагируют на болевые раздражения, идущие от мышц или внутренних органов, что создает общее диффузное дискомфортное, не всегда четко локализуемое, болевое ощущение «тупой боли».

РФ ствола мозга имеет прямое отношение к регуляции мышечного тонуса, поскольку на РФ ствола мозга поступают сигналы от зрительного и вестибулярного анализаторов и мозжечка. От РФ к мотонейронам спинного мозга и ядер черепных нервов поступают сигналы, организующие положение головы, туловища и т. д. РФ ствола мозга участвует в передаче информации от коры большого мозга, спинного мозга к мозжечку и, наоборот, от мозжечка к этим же системам. Функция данных связей заключается в подготовке и реализации моторики, связанной с привыканием, ориентировочными реакциями, болевыми реакциями, организацией ходьбы, движениями глаз.

Восходящие влияния РФ на кору большого мозга повышают ее тонус, регулируют возбудимость ее нейронов, не изменяя специфику ответов на адекватные раздражения. РФ влияет на функциональное состояние всех сенсорных областей мозга, следовательно, она имеет значение в интеграции сенсорной информации от разных анализаторов.

РФ имеет прямое отношение к регуляции цикла бодрствование-сон. Стимуляция одних структур РФ приводит к развитию сна, стимуляция других вызывает пробуждение. Г. Мэгун и Д. Моруцци выдвинули концепцию, согласно которой все виды сигналов, идущих от периферических рецепторов, достигают по коллатералям РФ продолговатого мозга и моста, где переключаются на нейроны дающие восходящие пути в таламус и затем в кору большого мозга.

Нисходящие влияния РФ ствола мозга на регуляторную деятельность спинного мозга были установлены еще И. М. Сеченовым (1862). Им было показано, что при раздражении среднего мозга кристалликами соли у лягушки рефлексы отдергивания лапки возникают медленно, требуют более сильного раздражения или не появляются вообще, т. е. тормозятся.

Г. Мэгун (1945-1950), нанося локальные раздражения на РФ продолговатого мозга, нашел, что при раздражении одних точек тормозятся, становятся вялыми рефлексы сгибания передней лапы, коленный, роговичный. При раздражении РФ в других точках продолговатого мозга эти же рефлексы вызывались легче, были сильнее, т. е. их реализация облегчалась. По мнению Мэгуна, тормозные влияния на рефлексы спинного мозга может оказывать только РФ продолговатого мозга, а облегчающие влияния регулируются всей РФ ствола и спинного мозга. Следующим отделом головного мозга, строение и функции которого рассмотрим ниже, является промежуточный мозг.

Ствол мозга