Тема 9, Анатомия и физиология ЦНС. Анатомия и физиология цнс модуль 2 Анатомия и физиология спинного и головного мозгаТема 9
 Скачать 2.66 Mb.
|
|
Анатомия и физиология ЦНС Модуль 2 Анатомия и физиология спинного и головного мозга Тема 9 Нейрофизиология лимбической системы. Проекционные зоны коры. Функциональная асимметрия полушарий АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 2 Содержание 1. Лимбическая система 2. Функциональная асимметрия полушарий 3. Пластичность коры 4. Функциональная специализация коры больших полушарий мозга 5. Соматосенсорная кора 6. Первичная и вторичная зрительная кора 7. Слуховая кора 8. Теменно-височно-затылочная ассоциативная кора 9. Префронтальная кора АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 3 1. Лимбическая система Лимбическая система (лат. limbus – край) – это цепь нервных структур среднего, промежуточного и конечного мозга, расположенная по краю новой коры. Она объ- единяет структуры обонятельного мозга (обонятельную луковицу, обонятельный тракт и обонятельную кору), перегородку, ядра таламуса, гипоталамус, поясную извилину, гиппокамп и парагиппокампальную извилину. Лимбическая система от- вечает за формирование эмоций, мотивацию, организацию сложных форм пове- дения (инстинкты, пищевое, половое, оборонительное поведение, смена фаз сна и бодрствования). Филогенетически (с точки зрения эволюции) это очень древняя система. В ней условно выделяют «сердцевину» с внутренними интегративными центрами (тала- мус, гипоталамус, миндалина и перегородка) и ряд внешних интегративных цен- тров (поясная извилина, гиппокамп и парагиппокампальная извилина). В процессе формирования эмоций с лимбической системой взаимодействуют и некоторые от- делы новой коры (лобные и височные области). Словом, лимбическая система не имеет чётких границ, она перекрывается и взаимодействует со многими другими системами головного мозга. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 4 Важная особенность лимбической системы в ее организации. Между ее струк- турами проходят простые двусторонние связи и сложные пути, образующие мно- жество замкнутых кругов (эти связи пока до конца не изучены). Благодаря этому одно и то же возбуждение может очень долго циркулировать в системе. В резуль- тате: В системе подолгу поддерживается единое состояние. В обычных условиях наш эмоциональный фон не меняется каждую минуту. Это состояние навязывается другим системам мозга. На эмоции организм реагирует как единое целое. Улучшается процесс анализа и оценки информации, формирования поведе- ния. Лимбическая система отвечает за выбор и реализацию адаптационных форм по- ведения, динамику врожденных форм поведения, поддержание гомеостаза, созда- ние эмоционального фона, формирование и реализацию процессов высшей нерв- ной деятельности (мышления, речи, воображения и пр.). Древняя и старая кора лимбической системы имеют прямое отношение к обонянию. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 5 2. Функциональная асимметрия полушарий Конечный мозг образуют два полушария. Хотя по строению правое и левое полу- шария почти не отличаются, они выполняют разные функции (это называют функ- циональной асимметрией). В первую очередь это относится к ассоциативным зо- нам коры. В повседневной жизни эти различия незаметны, поскольку информация легко пе- реходит из полушария в полушарие через комиссуры мозга (в первую очередь че- рез мозолистое тело). Представления о различиях в функциях полушарий сложи- лись при наблюдениях за больными с односторонними поражениями мозга и в специальных экспериментах, где информация поступала только в одно из полуша- рий. Впервые различия между полушариями описал в 1863 г. невропатолог Поль Брока, обнаруживший, что при опухолях левой лобной доли человек теряет способность внятно говорить. В 50-х годах ХХ века Р. Сперри и М. Газзанига исследовали пациентов, которым перерезали мозолистое тело, соединяющее полушария (так людей лечили от эпи- лептических припадков). Они выяснили: умственные способности у таких пациен- тов не меняются, но мозг начинает работать иначе. Например, если показать пред- мет так, чтобы человек видел его только правым глазом, т. е. зрительная информа- ция поступала в левое полушарие, пациент сможет назвать его, описать его свой- ства, прочитать или написать текст о нем. Если же предмет попадает в поле зрения левого глаза, пациент даже не может назвать его. Более того, он не может читать, если смотрит на текст этим глазом. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 6 В лобной и височной областях левого полушария находятся центры речи. При по- ражении центра речи в височной коре (центра Вернике – он находится на границе со слуховой корой) человек перестает понимать речь, которую слышит. При пора- жении центра речи, лежащего на границе с двигательной областью в лобной коре (центра Брока), пациент слышит и понимает речь, но сам говорить не может. Так выяснилось, что левое полушарие доминирует в отношении сознания, речи, счета, письма, абстрактного мышления, сложных произвольных движений. И, хотя правое полушарие не имеет вы- раженных речевых функций, оно способно понимать речь и мыс- лить абстрактно. В значительно большей мере, чем левое, оно об- ладает механизмами сенсорного распознавания предметов, об- разной памяти. Восприятие музыки целиком является функцией правого полушария. Т. е. правое полушарие отвечает за нерече- вые функции, анализ сложных зрительных и слуховых образов, восприятие пространства, формы. Важно! АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 7 При поражении некоторых областей правого полушария отмечаются глубокие нарушения ориентации в пространстве – например, люди не могут найти дорогу к дому, в котором прожили много лет. Некоторые пациенты с повреждениями пра- вого полушария не узнают знакомые лица, а иногда вообще не могут узнавать лю- дей, не отличают человека, например, от предмета. Каждое полушарие изолированно принимает, перерабатывает и хранит информа- цию. Левое полушарие обрабатывает информацию аналитически, последова- тельно, а правое – одномоментно, интуитивно. Словом, полушария используют разные способы познания. При этом вся система образования в мире направлена на развитие левого полушария, т. е. абстрактного мышления, а не интуитивного. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 8 3. Пластичность коры Некоторые ткани способны образовывать новые клетки в течение всей жизни че- ловека — в частности, это клетки печени, кожи, энтероциты. Нервные клетки не об- ладают такой способностью, но зато они могут образовывать новые отростки и си- напсы. Это явление называют пластичностью. Наиболее высока пластичность нейронов коры. Каждый ее нейрон запрограмми- рован так, что при повреждении он активно пытается восстановить утраченные связи. Каждый нейрон вовлечен в конкурентную борьбу с другими за образование синаптических контактов. Это служит основой пластичности нейронных корковых сетей. Пластичность коры проявляется как в нормальных условиях (например, при обра- зовании новых связей в процессе обучения), так и при патологии. Если участок коры будет поврежден из-за болезни или травмы, соседние участки или другое по- лушарие возьмут на себя его функции. Даже при поражении обширных областей коры из-за кровоизлияния их функции начинают выполнять соответствующие об- ласти противоположного полушария. Это позволяет человеку восстанавливать речь, способность к чтению, ориентированию в пространстве и пр., даже если боль- шой участок его мозга поврежден. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 9 4. Функциональная специализация коры больших полушарий мозга Области коры в зависимости от функции делятся на проекционные (соматосенсор- ная, зрительная, слуховая), моторные и ассоциативные (префронтальная, те- менно-височно-затылочная, лимбическая). Cоматосенсорная кора занимает центральные извилины мозга, которые находятся непосредственно за центральной бороздой. Перед этой бороздой находится мо- торная кора. Первичная зрительная кора занимает медиальную часть затылочных долей, пер- вичная слуховая кора расположена в глубине латеральной или сильвиевой бо- розды. К первичным проекционным областям примыкают вторичные, а всю остальную поверхность мозга представляет ассоциативная кора, занимающая большую часть его поверхности. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 10 5. Соматосенсорная кора Соматосенсорная кора получает информацию от окончаний чувствительных нейронов, которые находятся в мышцах, сухожилиях и на поверхности тела. Эти окончания сообщают ей о прикосновении и давлении на кожу, о боли, воздействии температуры, об изменении длины и напряжения мышц. Каждый сигнал после обработки поступает к определённой области сенсорной коры – и уже там из разрозненных характеристик стимула формируется целостное ощущение. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 11 6. Первичная и вторичная зрительная кора Первичная зрительная кора – самая древняя из кортикальных зон (с точки зрения эволюции), самая простая по строению и лучше всего изученная. Она занимает задний полюс затылочных долей полушарий мозга. Благодаря первичной зрительной коре мы можем распознавать простые образы и отделять движущиеся объекты от неподвижных, а также реагировать на измене- ние освещенности, видеть темные и светлые участки. Вторичная (экстрастриарная) зрительная кора состоит из множества областей, каждая из которых выполняет особую функцию. Все эти области тесно связаны друг с другом: известно свыше 300 соединительных путей, по которым поток ин- формации перемещается в основном от регионов, выполняющих более простые операции, к комплексным, в которых происходит следующий этап интеграции. Вторичная зрительная кора пока исследована недостаточно хорошо. Мы не знаем точно всех ее функций, но ученые полагают, что она в том числе помогает распо- знавать формы и цвета объектов, отвечает за визуальную память. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 12 7. Слуховая кора Первичная слуховая кора в каждом полушарии расположена в глубине сильвиевой борозды, отделяющей височную долю от лобной и передних отделов теменной доли. Она окружена вторичной слуховой корой. К первичной слуховой коре поступает информация от волосковых клеток, находя- щихся во внутреннем ухе. Эти клетки чувствительны к звуковым сигналам опреде- лённой частоты в диапазоне от 20 до 16000 Гц: разные волосковые клетки «настро- ены» на разную высоту звука. Кроме того, они могут «оценивать» громкость звука. Слуховой тракт довольно сложен, он включает в себя 5–6 нейронов с многочислен- ными возвратными коллатералями. При обработке сигналов в слуховом тракте со- храняется тонотопическая организация – похожие частоты «хранятся» в соседних областях. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 13 8. Теменно-височно-затылочная ассоциативная кора Здесь происходит интеграция разных сенсорных функций – прежде всего сомато- сенсорной, зрительной и слуховой. Эта ассоциативная область особенно сильно связана с мышлением и речью, хотя и то, и другое требует совместной работы мно- гих регионов коры, а не одних лишь ассоциативных полей. Задняя часть коры теменных долей (поля 5 и 7) получает информацию от сомато- сенсорной, зрительной и слуховой коры. Благодаря объединению этой информа- ции в коре человек может ориентироваться в окружающем мире и соотносить его с собственным телом и с отдельными частями тела: всё это можно назвать про- странственным ощущением. Повреждение доминантной половины (у большинства людей это левая половина), может привести к нарушениям речи и письма, а иногда к утрате способности раз- личать левую и правую стороны, узнавать на ощупь форму предметов. При повре- ждении недоминантной половины нарушений речи, как правило, нет, но почти полностью утрачивается сенсорная связь с левой половиной тела, хотя там и со- храняется сенсорная чувствительность. Пациенты с таким нарушением игнори- руют левую половину своего тела, например, когда одеваются или умываются. Иногда они могут не признавать собственную левую руку или ногу. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 14 9. Префронтальная кора В коре лобных долей различают моторные и ассоциативные области. Передние центральные извилины обоих полушарий занимает первичная моторная кора Этот участок, расположенный на одной стороне, контролирует все движущиеся ча- сти тела на противоположной стороне. 90% двигательных волокон от каждого по- лушария пересекают срединную линию (перекрещиваются) в стволе головного мозга. Поэтому поражение двигательной коры в одном полушарии приведет к нарушению чувствительности или к слабости противоположной стороны. Непосредственно перед ней, на латеральной поверхности лобных долей, находятся два региона вторичной моторной коры . Большую часть афферентных сигналов она получает от ассоциативной коры, а свои сигналы передаёт преимущественно первичной моторной коре. Остальную поверхность лобных долей занимает префронтальная кора: она вклю- чает в себя различные функциональные области. Медиальная префронтальная кора отвечает за побуждения и мотивацию. При ее обширном поражении появляется апатия, безучастность и замедленность реак- ций. Орбитальная префронтальная кора регулирует социальное поведение. Функции орбитофронтальной коры пока недостаточно изучены, но ученые считают, что она участвует в принятии решений, отвечает за адаптивное обучение и за ожидаемую награду и наказание (помогает оценивать последствия разных поступков). Повреждения этого участка коры могут привести к поведенческим, эмоциональ- ным и когнитивным расстройствам: человеку становится гораздо труднее контро- лировать эмоции и разумно принимать решения. Такие повреждения связывают с болезнью Альцгеймера, синдромом дефицита внимания и гиперактивности, тре- вожностью и пр. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС вв 15 Задненижняя префронтальная область (зона Брока) контролирует моторный компонент речевой функции. Поражение этой области вызывает моторную афа- зию (нарушение произнесения слов). Дорсолатеральная префронтальная область обрабатывает новую информацию, выполняет функцию оперативной памяти. Поражения в этой области могут отри- цательно повлиять на способность сохранять информацию и обрабатывать ее в режиме реального времени (например, при повторении слов в обратном направ- лении, последовательном чередовании букв и цифр). Можно сказать, что ассоциативная область коры лобных долей мозга – это «центр воли и памяти». Она принимает решение о запуске поведенческих процессов с уче- том сигналов от центров потребностей и сенсорных сигналов. |