Функции коры головного мозга человека

Головной мозг современного человека и его сложное строение является наибольшим достижением этого вида и его преимуществом, отличием от других представителей живого мира.

Кора головного мозга – это очень тонкий слой серого вещества, который не превышает 4,5 мм. Он расположен на поверхности и боковых сторонах больших полушарий, покрывая их сверху и по периферии.

Анатомия коры или кортекса, сложная. Каждый участок выполняет свою функцию и играет огромное значение в осуществлении нервной деятельности. Можно считать этот участок высшим достижением физиологического развития человечества.

Строение и кровоснабжение

Кора головного мозга – это слой клеток серого вещества, составляющий примерно 44% от общего объема полушария. Площадь коры среднестатистического человека – около 2200 квадратных сантиметров. Особенности строения в виде чередующихся борозд и извилин призваны максимально увеличить размеры кортекса и в то же время компактно уместить в пределах черепной коробки.

Интересно, что рисунок извилин и борозд столь же индивидуален, как и отпечатки папиллярных линий на пальцах человека. Каждая особь индивидуальна по рисунку и строению своего мозга.

Кора полушарий из следующих поверхностей:

1. Верхнелатеральная. Она примыкает к внутренней стороне костей черепа (свода).
2. Нижняя. Ее передние и средние отделы находятся на внутренней поверхности основания черепа, а задние опираются о намет мозжечка.
3. Медиальная. Она направлена к продольной щели мозга.

Наиболее выступающие места носят название полюсов – лобного, затылочного и височного.

Кора больших полушарий симметрично делится на доли:

• лобная;
• височная;
• теменная;
• затылочная;
• островковая.

В строении выделяются следующие слои коры человеческого головного мозга:

• молекулярный;
• наружный зернистый;
• слой пирамидальных нейронов;
• внутренний зернистый;
• ганглионарный, внутренний пирамидный или слой клеток Беца;
• слой мультиформатных, полиморфных или веретенообразных клеток.

Каждый слой не является отдельным независимым образованием, а представляет собой единую слаженно функционирующую систему.

Функциональные области

Нейростимуляция выявила, что кортекс подразделяется на следующие отделы коры головного мозга:

1. Сенсорные (чувствительные, проекционные). Они получают входящие сигналы от рецепторов, находящихся в различных органах и тканях.
2. Двигательные, отправляемые исходящие сигналы к эффекторам.
3. Ассоциативные, обрабатывающие и сохраняющие информацию. Они оценивают ранее полученные данные (опыт) и выдают ответ с их учетом.

Структурно-функциональная организация коры головного мозга включает в себя следующие элементы:

• зрительная, расположенная в затылочной доле;
• слуховая, занимающая височную долю и часть теменной;
• вестибулярная в меньшей степени изучена и пока еще представляет проблему для исследователей;
• обонятельная находится на нижней поверхности лобных долей;
• вкусовая размещается в височных отделах мозга;
• соматосенсорная кора выступает в виде двух областей – I и II, расположенных в теменной доле.

Столь сложное строение кортекса говорит о том, что малейшее нарушение приведет к последствиям, отразившимся на множестве функций организма и вызовет патологии разной интенсивности, зависящие от глубины поражения и расположения участка.

Как связана кора с другими отделами мозга

Все зоны коры человеческого головного мозга не существуют обособленно, они взаимосвязаны и образуют неразрывные двусторонние цепи с расположенными глубже мозговыми структурами.

Наиболее важной и значимой оказывается связь кортекса и таламуса. При травме черепа повреждения оказываются намного значительнее, если вместе с корой травмированным оказывается и таламус. Травмы только кортекса выявляются намного меньшими, и имеют менее значительные последствия для организма.

Почти все связи от разных частей коры проходят через таламус, что дает основание объединять эти части головного мозга в таламокортикальную систему. Прерывание связей таламуса и кортекса приводит к утрате функций соответствующей части коры.

Пути от сенсорных органов и рецепторов к кортесу также пролегают через таламус, за исключением некоторых обонятельных путей.

Интересные факты о коре головного мозга

Человеческий мозг – уникальное творение природы, которое сами владельцы, то есть люди, до сих пор не научились полностью понимать. Не совсем справедливо сравнивать его с компьютером, потому что сейчас даже самые современные и мощные компьютеры не могут справляться с объемами задач, выполняемых мозгов в течение секунды.

Мы привыкли не обращать внимание на привычные функции мозга, связанные с поддержанием нашей ежедневной жизнедеятельности, но произойди в этом процессе хоть мельчайший сбой, сразу бы ощутили его «на своей шкуре».

«Маленькие серые клеточки», как говорил незабвенный Эркюль Пуаро, или с точки зрения науки – кора мозга – это орган, до сих пор остающийся загадкой для ученых. Мы выяснили очень многое, например, знаем, что величина мозга никак не влияет на уровень интеллекта, ведь у признанного гения – Альберта Эйнштейна – мозг имел массу ниже средней, около 1230 граммов. В то же время есть существа, имеющие мозг сходной структуры и даже большего размера, но так и не достигшие уровня развития человека.

Яркий пример – харизматичные и умные дельфины. Кое-кто считает, что когда-то в глубочайшей древности древо жизни раскололось на две ветви. По одному пути прошли наши предки, а по другому – дельфинов, то есть у нас с ними, возможно, были общие предки.

Особенностью коры головного мозга является ее незаменимость. Хотя мозг способен адаптироваться к травмам и даже частично или полностью восстанавливать свою функциональность, при потере части коры утраченные функции не восстанавливаются. Мало того, ученые смогли сделать вывод о том, что эта часть во многом обуславливает личность человека.

При травме лобной доли или наличия здесь опухоли, после операции и удаления уничтоженного участка кортекса больной радикально меняется. То есть перемены касаются не только его поведения, но и личности в целом. Отмечены случаи, когда хороший добрый человек превращался в настоящее чудовище.

Некоторые психологи и криминалисты на основании этого сделали вывод, что внутриутробное повреждение коры головного мозга, особенно его лобной доли, приводит к рождению детей с асоциальным поведением, с социопатическими наклонностями. У таких малышей высокий шанс стать преступником и даже маньяком.

Патологии КГМ и их диагностика

Все нарушения строения и функционирования головного мозга и его коры можно разделить на врожденные и приобретенные. Часть из таких поражений несовместима с жизнью, например, анэнцефалия – полное отсутствие мозга и акрания – отсутствие черепных костей.

Другие заболевания оставляют шанс на выживание, но сопровождаются нарушениями умственного развития, например, энцефалоцеле, при котором часть мозговых тканей и его оболочек выпячивается наружу через отверстие в черепе. В эту же группу попадает и микроцефалия – недоразвитый маленький мозг, сопровождающийся разными формами задержки психического (олигофрения, идиотия) и физического развития.

Более редким вариантом патологии является макроцефалия, то есть увеличение головного мозга. Патология проявляется умственной отсталостью и судорогами. При нем увеличение мозга может быть частичным, то есть гипертрофия асимметричная.

Патологии, при которых поражается кора головного мозга, представлены следующими заболеваниями:

1. Голопрозэнцефалия – состояние, при котором полушария не разделены и не существует полноценного деления на доли. Дети при такой болезни рождаются мертвыми или погибают в первые сутки после родов.
2. Агирия – недоразвитость извилин, при котором нарушаются функции коры. Атрофия сопровождается множественными расстройствами и приводит к смерти младенца в течение первых 12 месяцев жизни.
3. Пахигирия – состояние, при котором первичные извилины увеличены в ущерб остальным. Борозды при этом короткие и выпрямленные, строение коры и подкорковых структур нарушено.
4. Микрополигирия, при которой мозг покрыт мелкими извилинами, а кора имеет не 6 нормальных слоев, а всего 4. Состояние бывает диффузным и локальным. Незрелость приводит к развитию плегий и парезов мышц, эпилепсии, которая развивается в первый же год, умственной отсталости.
5. Фокальная корковая дисплазия сопровождается наличием в височной и лобной доле патологических участков с огромными нейронами и ненормальными астроцитами. Неправильное строение клеток приводит к возникновению повышенной возбудимости и приступам, сопровождающимся специфическими движениями.
6. Гетеротопия – скопление нервных клеток, которые в процессе развития не достигли своего места в коре. Одиночное состояние может проявиться после десятилетнего возраста, большие скопления вызывают приступы типа эпилептических припадков и олигофрению.

Приобретенные заболевания в основном являются следствиями перенесенных серьезных воспалений, травм, а также появляются после развития или удаления опухоли – доброкачественной или злокачественной. При таких состояниях, как правило, прерывается импульс, исходящий от коры в соответствующие органы.

Наиболее опасным считается так называемый префронтальный синдром. Эта область – фактически проекция всех органов человека, поэтому повреждения лобной доли приводит к нарушениям внимания, восприятия, памяти, речи, движений, мышления, а также к частичной или полной деформации и изменению личности больного.

Ряд патологий, сопровождающихся внешними изменениями или отклонениями в поведении, диагностировать достаточно легко, другие требуют более тщательного изучения, а удаленные опухоли подвергаются гистологическому исследованию, чтобы исключить злокачественную природу.

Тревожными показаниями для проведения процедуры является наличие в семье врожденных патологий или заболеваний, гипоксия плода в беременности, асфиксия в родах, родовая травма.

Методы диагностики врожденных отклонений

Современная медицина помогает препятствовать рождению детей с тяжелейшими пороками развития коры головного мозга. Для этого выполняется скрининг в первом триместре беременности, который позволяет выявить патологии строения и развития мозга на самых ранних стадиях.

У родившегося крохи с подозрением на патологии проводится нейросонография через «родничок», а детей постарше и взрослых обследуют путем проведения магнитно-резонансной томографии. Этот способ позволяет не только обнаружить дефект, но и визуализировать его размеры, форму и расположение.

Если в семье встречались наследственные проблемы, связанные со строением и функционированием коры и всего мозга, требуется консультация генетика и проведение специфических обследований и анализов.

Знаменитые «серые клеточки» – величайшее достижение эволюции и высшее благо для человека. Вызвать повреждения могут не только наследственные заболевания и травмы, но и приобретенные патологии, спровоцированные самим человеком. Врачи призывают беречь здоровье, отказаться от вредных привычек, позволять своему телу и мозгу отдыхать и не давать разуму лениться. Нагрузки полезны не только мышцам и суставам – они не позволяют нервным клеткам стареть и выходить из строя. Тот, кто учится, работает и загружает свой мозг, меньше страдает от его износа и позже приходит к старению и утрате умственных способностей.