строение, функции и способы сохранить его здоровье
Конечный мозг
Самый большой отдел мозга. Его составляют два полушария, которые соединяются снизу мозолистым телом. Поверхность конечного мозга — кора больших полушарий — покрыта складками (извилинами) и впадинами (бороздами). В процессе эволюции такая структура позволила черепной коробке вместить больший объём клеток, при этом не особенно увеличившись в размерах.
Каждое из полушарий контролирует противоположную часть тела и обеспечивает определённые качества и навыки. У большинства людей левое полушарие отвечает за устную и письменную речь, понимание языка, счёт, а правое — за творчество, пространственную ориентацию, артистизм, музыкальные навыки.
Извилины и борозды делят кору на доли: лобную, височную, теменную и затылочную. Каждую из них составляют области, отвечающие за определённые функции.
Лобная доля
- Личность, поведение, эмоции.
- Суждения, планирование, решение проблем.
- Устная речь и письмо.
- Движения тела.
- Интеллект, концентрация, осознанность.
Теменная доля
- Интерпретация речи.
- Ощущение касания, боли, температуры.
- Интерпретация сигналов от органов зрения, слуха, моторной и сенсорной информации, память.
- Пространственное и зрительное восприятие.
Затылочная доля
- Обработка визуальной информации.
Височная доля
- Понимание языка (область Вернике).
- Память.
- Слух.
- Последовательность и организация действий.
Оболочки мозга
Это три мембраны: твёрдая, паутинная и мягкая. Они окутывают мозг, обеспечивая переход от костей черепа к мягкой нервной ткани, создают поддерживающий каркас для кровеносных сосудов и защищают нервную ткань от ударов и вибраций.
Твёрдая оболочка состоит из прочной соединительной ткани, напоминающей тонкий лист гибкого материала. Она покрывает головной мозг, а в некоторых местах её отростки внедряются внутрь.
Под твёрдой оболочкой залегает паутинная, а под ней — мягкая. Последняя почти срастается с поверхностью мозга, заходит во все его щели и борозды. Между двумя этими оболочками есть пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Она создаёт амортизирующую прослойку для защиты нервной ткани от ударов, а также поддерживает постоянное внутричерепное давление и участвует в обменных процессах между кровью и мозгом.
Ствол мозга
Этот участок работает как релейный центр, соединяя кору больших полушарий и мозжечок со спинным мозгом. Он обеспечивает множество автоматических функций, таких как дыхание, сокращение сердечной мышцы, поддержание температуры тела, циклы сна и пробуждения, пищеварение, кашель и чихание, тошнота и глотание.
Ствол содержит три структуры:
- Продолговатый мозг. Контролирует дыхание, кровяное давление, сердечный ритм и глотание.
- Мост. Вовлечён в координацию глаз, движения и ощущения мышц лица, слух и баланс. В этой структуре находится голубое пятно — скопление нейронов, ответственных за внимание и реакцию на тревогу и напряжение.
- Средний мозг. Отвечает за контроль над движениями тела, зрение и слух, участвует в регуляции циклов сна и бодрствования.
Контролирует дыхание, кровяное давление, сердечный ритм и глотание.Мозжечок
Мозжечок отвечает за координацию движений. Эта структура передаёт информацию из спинного мозга в кору больших полушарий и обратно: показывает «центру», что происходит с телом в данный момент, а затем отсылает команды на периферию о том, что нужно сделать.
Мозжечок помогает выполнять автоматические движения вроде поддержания позы. Благодаря ему вы, не задумываясь, сохраняете равновесие, держите спину прямо и напрягаете нужные мышцы.
Также эта структура участвует в формировании мышечной памяти и планировании преднамеренных движений, включая сложные и высокоточные.
Например, настраивает мелкую моторику, которая необходима для письма или игры на музыкальных инструментах.
Если вы хорошо играете в компьютерные игры, быстро и точно управляя джойстиком, скажите за это спасибо мозжечку.
Энторинальная кора
Эта структура соединяет кору больших полушарий и гиппокамп.
Энторинальная кора передаёт разные ощущения, включая звуки, запахи и визуальные образы, а гиппокамп собирает эти данные в общую картину и сохраняет в виде воспоминания.
В дальнейшем обращение к одной из частей впечатления может помочь воссоздать всю картину. Например, запах духов способен вызвать в памяти визуальный образ человека или звук его голоса.
Энторинальная кора и гиппокамп участвуют в формировании любых воспоминаний, включая события жизни, факты, слова и понятия. Также эти структуры помогают ориентироваться в пространстве и запоминать, что и где находится и как туда попасть.
Обонятельная луковица
Это парное образование в переднем мозге, ответственное за восприятие запахов.
Рецепторы в носу воспринимают химические вещества в воздухе и передают информацию в клубочки обонятельной луковицы — сплетение «хвостов», или аксонов, нервных клеток.
Из этой структуры данные о химическом составе воздуха проникают в разные части мозга для анализа и сравнения с тем, что уже хранится в памяти. После этого человек распознаёт присутствие химических веществ как определённый запах.
Лимбическая система
Это центр наших эмоций, обучения и памяти. В эту систему входят гиппокамп, миндалевидное тело (миндалина), гипоталамус, поясная кора, свод мозга и сосцевидные тела.
Гиппокамп
Отвечает за создание долгосрочных воспоминаний. Нервные клетки гиппокампа соединяются с другими областями мозга, чтобы сформировать разные аспекты памяти. Например, эпизодическую — воспоминания о событиях жизни и личных фактах вроде первого поцелуя или похорон родственника, семантическую — общие знания о мире, событиях и предметах, пространственную — запоминание мест и направлений.
Миндалина
В паре с гиппокампом создаёт долгосрочные воспоминания о специфических и эмоциональных событиях, связанных с людьми или местами. Миндалина ассоциирована со страхом, агрессией и тревожностью.
Гипоталамус
Связывает нервную систему с эндокринной. Он контролирует голод и жажду, реакцию тела на температуру окружающей среды, циклы сна и бодрствования, сексуальное поведение. Кроме того, гипоталамус участвует в формировании памяти и наряду с другими структурами лимбической системы связан с проявлением эмоций.
Поясная кора
Группа взаимодействующих мозговых структур, ответственных за эмоции. Передняя часть поясной коры также участвует в обработке эмоционального стресса от боли.
Свод мозга
Пучки белого вещества, которые изгибаются вокруг таламуса и соединяют медиальную височную долю с гипоталамусом. Свод мозга является частью лимбической системы и играет роль в формировании декларативной, или эксплицитной, памяти — той, что вы вызываете осознанно, в отличие от имплицитной, которая «включается» без сознательного участия.
Например, если вы вспоминаете, как инструктор по вождению говорил проезжать перекрёстки, — это эксплицитная память, а если ваша нога в этот момент сама давит на тормоз — имплицитная.
Сосцевидные тела
Два ядра, расположенные в основании гипоталамуса. Участвуют в консолидации и хранении опыта пространственной и эпизодической памяти. Первая содержит информацию о местах и направлениях, например о том, как добраться до магазина, а вторая аккумулирует данные о событиях жизни и личных фактах — тот случай, когда в этом магазине вам нахамили. Также этот отдел мозга участвует в возникновении эмоций и регулирует поведение, направленное на достижение цели и получение вознаграждения.
Перекрёст зрительных нервов (хиазма)
Участок частичного пересечения волокон зрительных нервов, расположенный под гипоталамусом. Благодаря неполному перекрёсту изображение с внутренней половины сетчатки глаза поступает в противоположную часть мозга. А то, что попало на внешнюю часть глаза, — в то же полушарие.
В результате левое полушарие обрабатывает информацию от правых полей зрения у обоих глаз, а правое — от тех, что находятся слева. В затылочной области коры вся полученная информация объединяется, и мы видим глубокую объёмную картинку.
Базальные ядра
Эта группа мозговых структур контролирует намеренные движения тела, привычные автоматические действия и эмоции.
Базальные ядра связывают высшую нервную деятельность с ощущениями и рефлексами. Они участвуют во многих процессах, включая принятие решений и мотивацию. Например, прилежащее и хвостатое ядра помогают закрепить полезное поведение за счёт высвобождения дофамина, но также могут участвовать в формировании зависимости.
Другие участки, такие как скорлупа, бледный шар или чёрная субстанция, помогают инициировать нужную физическую активность и подавлять излишнюю, чтобы человек мог двигаться плавно и точно.
За счёт взаимодействия базальных ядер с мозжечком вы можете осваивать и запоминать сложные последовательности движений, например сыграть соло на гитаре или выучить танец с непростой хореографией.
Таламус
Служит передатчиком информации от большинства органов чувств в остальные структуры мозга. Всё, что вы видите, слышите, пробуете на вкус, ощущаете внутри и снаружи тела, прежде чем добраться до коры больших полушарий, проходит через таламус.
Структура получает команду от коры, на что сейчас важно обращать внимание, и фильтрует всю сенсорную информацию. В результате на обработку отправляется только то, что имеет значение в данный момент.
Благодаря такому «секретарю» мозг экономит энергию, а человек может сосредоточиться на задаче, не отвлекаясь на нерелевантную сенсорную информацию. Кроме того, таламус связан с другими регионами мозга, такими как гиппокамп и ствол, участвует в сохранении бдительности, процессах запоминания и удержания внимания.
Желудочки мозга
Наполненные жидкостью полости, производящие спинномозговую жидкость, или ликвор. Она течёт внутри и вокруг мозга, питает, очищает и защищает его.
В полушариях расположены два боковых желудочка, которые сообщаются с третьим через отверстие Монро.
Он, в свою очередь, соединяется с четвёртым через длинную узкую трубку — Сильвиев водопровод.
Из четвёртого желудочка ликвор направляется в пространство между оболочками и выполняет функцию амортизатора, защищая мозг от травм.
Гипофиз
Эта структура размером с горошину, расположенная в основании мозга, управляет работой большинства эндокринных желёз тела, включая щитовидную, кору надпочечников, яички и яичники.
Передняя доля гипофиза составляет 80% от объёма железы. Она вырабатывает гормоны, которые запускают процесс роста мышц и костей, стимулируют яички к выработке спермы, а яичники — яйцеклеток.
Также передняя доля гипофиза определяет ответ на стресс, заставляя надпочечники выделять кортизол, с помощью пролактина стимулирует производство молока у женщин, а за счёт эндорфинов подавляет чувство боли и контролирует иммунитет.
Задняя доля гипофиза вырабатывает всего два гормона — вазопрессин и окситоцин. Первый поддерживает водный баланс организма, второй выполняет несколько функций, включая сокращение матки во время родов и формирование тёплой эмоциональной связи между людьми.
Мозолистое тело
Тонкий широкий пучок аксонов, который передаёт сигналы между разными структурами левого и правого полушарий и является самой большой «федеральной трассой» нервных импульсов в мозгу.
Мозолистое тело имеет белый цвет, поскольку содержит много жироподобного вещества миелина. Эта субстанция обволакивает нервные клетки, улучшая проводимость импульсов, и обеспечивает быстрый обмен информацией между полушариями.
Люди с врождённой патологией мозолистого тела плохо ориентируются в социальных ситуациях, с трудом распознают эмоции.
У разных людей мозг работает по-разному
Взаимосвязи между областями человеческого мозга сродни отпечаткам пальцев – с их помощью можно отличить одного человека от другого, но при том они остаются постоянными, какой бы умственной работой мы ни занимались. Мы все думаем и чувствуем по-разному: кто-то быстрее решает математические задачи, но с трудом запоминает стихи, кто-то рыдает даже на самых скверных мелодрамах, кто-то прекрасно рисует и при этом совсем равнодушен к музыке.
Эмоциональные и когнитивно-психологические отличия говорят о том, что у одного человека мозги в буквальном смысле работают иначе, чем у другого. Но насколько разница в нейробиологических характеристиках отражает нашу индивидуальность? Можно ли только по работе мозга отличить одного индивидуума от другого?
Человеческий мозг в разрезе. (Фото Joe Petersburger / National Geographic Creative / Corbis.)
Связи между участками лобной и теменной коры мозга. (Иллюстрация Emily Finn / Yale University.)
‹
›
Открыть в полном размере
В своём исследовании Эмили Финн (Emily S Finn) и её коллеги из Йельского университета воспользовались данными проекта Коннектом Человека, целью которого является полное описание структуры связей в нервной системе организма. Учитывая, что в нейрональных связях человеческого мозга участвуют около 100 млрд нейронов, становится понятно, насколько это амбициозная и трудоёмкая задача. Речь идёт не только о «прорисовке» межнейронных соединений, но и о точном описании архитектуры разнообразных блоков и модулей мозга, отличающихся как анатомически, так и функционально.
В статье в Nature Neuroscience авторы пишут, что рисунок взаимосвязанной активности мозговых зон был в достаточной степени индивидуален, то есть по нему можно было отличить одного человека от другого. Целью было не столько построить десяток-другой индивидуальных портретов, сколько понять, можно ли в функционально-анатомических параметрах мозга обнаружить индивидуальные черты. Метод работал прекрасно: например, после простого сканирования мозга в фМРТ-аппарате можно было с 99% точностью сказать, что вот этот мозговой «портрет» принадлежит одному человеку, а вот этот – другому.
Одновременная активация мозговых зон указывает на то, что информационные каналы между ними срабатывают в первую очередь. То есть, когда мы говорим об индивидуальных функционально-анатомических параметрах, то имеем в виду индивидуальную настройку таких связей. При разных задачах в мозге срабатывают разные участки, но именно в характере обмена данными, в работе информационных «мостов» можно найти некие общие свойства, независимые от конкретной задачи, и при том свойственные именно данному человеку. То, что архитектура взаимосвязей обладает индивидуальными особенностями, известно уже относительно давно, однако на сей раз удалось показать, что такие черты можно различить даже при выполнении разных когнитивных заданий.
Сильней всего индивидуальные черты проявлялись в работе лобно-теменной коры, где происходит фильтрация поступающей информации. Действительно, посмотрев в окно, кто-то увидит в первую очередь драку во дворе, а кто-то – птицу на дереве; и можно смело утверждать, что психологические различия между нами не в последнюю очередь обусловлены разностью в восприятии. Полученные результаты могут сильно пригодиться врачам-психиатрам и психоневрологам: психические болезни определяют преимущественно по симптоматике, однако одни и те же симптомы могут относиться к разным расстройствам, и наоборот, одна и та же болезнь у одного человека, бывает, проявляется иначе, чем у другого.
По материалам The Scientist.
Части, функции, схемы и многое другое
Головной мозг соединяется с позвоночником и является частью центральной нервной системы (ЦНС). Различные части мозга отвечают за личность, движение, дыхание и другие важные процессы, поддерживающие жизнь людей.
Мозг среднего взрослого человека весит 3 фунта и состоит на 60% из жира, а остальные 40% составляют вода, белок, углеводы и соль. Мозг – это орган, состоящий из нервной ткани. Это не мышца.
Головной мозг состоит из трех основных частей: большого мозга, мозжечка и ствола головного мозга. Каждый из них имеет уникальную функцию и состоит из нескольких частей.
Продолжайте читать, чтобы узнать больше о различных частях мозга, процессах, которые они контролируют, и о том, как все они работают вместе. В этой статье также рассматриваются некоторые способы поддержания здоровья мозга.
Мозг — это командный центр, управляющий нервной системой. Когда люди повреждают различные части мозга, они могут заметить изменения в своей личности, движениях, зрении, сне и других важных функциях организма.
Черепно-мозговая травма или инсульт — это некоторые состояния, которые вызывают смерть мозга. Технически человек может быть жив после смерти мозга, но он никогда не придет в сознание. Чтобы поддержать жизнь, врачи подключают человека к аппарату искусственного жизнеобеспечения, чтобы сердце и легкие работали. Сердце имеет отдельную электрическую систему от головного мозга, поэтому оно все еще бьется в течение короткого времени после прекращения активности мозга.
Врачи проведут множество тестов, прежде чем поставят диагноз смерти мозга. Смерть мозга — травматический опыт для всех участников. Смириться с диагнозом может быть особенно сложно, особенно если человек видит, как его близкий человек дышит и подает признаки жизни.
Головной мозг состоит из трех основных структур: большого мозга, мозжечка и ствола головного мозга.
Мозг посылает химические и электрические сигналы по всему телу, чтобы регулировать различные биологические функции и ощущать изменения окружающей среды. Головной мозг сообщается с большей частью тела через спинной мозг. Для этого он использует миллиарды нервных клеток по всей ЦНС.
Нажмите на BodyMap выше, чтобы взаимодействовать с 3D-моделью мозга.
Головной мозг представляет собой переднюю часть головного мозга и включает кору головного мозга.
Эта часть мозга отвечает за многие процессы, в том числе:
- начало движения и управление им
- мышление
- эмоции
- решение проблем
- обучение головной мозг отвечает за личность. Если человек перенес травму головного мозга, в частности лобной доли, его друзья и семья могут заметить изменения в его поведении, настроении и эмоциях.
Узнайте больше о головном мозге здесь.
Кора головного мозга
Кора головного мозга покрывает головной мозг и имеет множество складок.
Из-за большой площади поверхности кора головного мозга составляет 50% от общей массы головного мозга.Кора головного мозга состоит из четырех долей:
- Лобная доля: Эта область отвечает за язык, моторику, память, личность и другие когнитивные функции.
- Височная доля: Височная доля содержит зону Вернике, отвечающую за понимание речи. Он также обрабатывает воспоминания и эмоции и играет важную роль в слуховом и зрительном восприятии.
- Теменная доля: Теменная доля обрабатывает то, что человек видит и слышит. Он также интерпретирует другую сенсорную информацию.
- Затылочная доля: Затылочная доля интерпретирует зрительную информацию и содержит зрительную кору.
Кора головного мозга состоит из серого вещества, в котором мозг обрабатывает информацию. Он также имеет гребни (извилины) и складки (бороздки). Складки и гребни соответствовали быстрому росту мозга, который люди испытали за годы эволюции.
Правая сторона коры головного мозга, или полушария, контролирует левую сторону тела, а левое полушарие контролирует правую сторону тела. Каждое полушарие сообщается с другим через мозолистое тело, которое представляет собой мост из белого вещества.
Мозжечок, или «маленький мозг», расположен под головным мозгом на затылке. Он регулирует баланс и заученные движения, такие как ходьба и застегивание пуговиц, но не может инициировать движение.
Поскольку мозжечок чувствителен к алкоголю, у людей возникают проблемы с равновесием и ходьбой, когда они употребляют слишком много алкоголя. Недавние исследования показывают, что мозжечок также может играть роль в обучении и принятии решений.
Мозжечок — древняя часть мозга, кора головного мозга выросла на его вершине по мере эволюции человека.
Узнайте больше о мозжечке здесь.
Ствол головного мозга состоит из среднего мозга, моста и продолговатого мозга. Он соединяет головной мозг со спинным мозгом.
Средний мозг
Средний мозг отвечает за несколько важных функций, включая слух и движение. Это также помогает сформулировать реакцию на изменения окружающей среды, включая потенциальные угрозы.
Мост
Мост обеспечивает ряд функций организма, таких как слезоотделение, моргание, фокусировка зрения, равновесие и выражение лица. От моста отходит 10 черепно-мозговых нервов. Они соединяются с лицом, шеей и туловищем.
Сердцевина
Продолговатый мозг регулирует биологические функции, необходимые для выживания, такие как сердечный ритм, кровоток и дыхание. Эта часть мозга также обнаруживает изменения в уровне кислорода и углекислого газа в крови. Рефлекторные реакции, такие как рвота, глотание и кашель, также происходят из мозгового вещества.
Здоровье мозга так же важно, как и физическое здоровье. Поддержание здоровья мозга может компенсировать потерю памяти, а также помочь предотвратить другие хронические заболевания, такие как диабет.
Действия, которые человек может предпринять для улучшения здоровья своего мозга, включают:
- отказ от курения
- профилактику или контроль высокого кровяного давления
- поддержание здорового веса
- поддержание уровня холестерина в пределах нормы
- достаточный сон 900 27 оставшихся социально активный
- контроль уровня сахара в крови
- снижение потребления алкоголя
Из-за большой площади поверхности кора головного мозга составляет 50% от общей массы головного мозга.
Узнайте о лучших продуктах для поддержания здоровья мозга здесь.
Мозг — самая сложная структура в организме. Он состоит из трех основных областей: головного мозга, мозжечка и ствола головного мозга.
Он контролирует важные биологические процессы, необходимые для выживания, такие как дыхание и регулирование температуры.
Поддержание здорового мозга не только компенсирует потерю памяти с возрастом, но и помогает защитить от хронических заболеваний, таких как диабет.
редких электрических записей человеческого мозга дают подробное представление о нервной активности
Международная исследовательская группа ученых изучила нейронную активность человека в беспрецедентных подробностях, используя медицинские данные, чтобы лучше понять, как мозг работает при обработке изображений.
«Поскольку то, что мы видим, и наша реакция на это постоянно меняются, сложно понять, как работает мозг при получении новой информации, а затем при ее обработке», — говорит Джонатан Уинавер, профессор психологии и неврологии в Нью-Йоркский университет и старший автор статьи, опубликованной в Журнал неврологии . «Эта работа помогает нам более глубоко оценить динамику наших нейронных реакций на визуальные образы и способы, которые могут помочь в будущих исследованиях».
Человеческий мозг — это чрезвычайно сложный орган, который динамично развивается во многих отношениях, которые мы не понимаем. Это особенно верно, когда дело доходит до его активности в обработке визуальных эффектов — просмотр простого статического изображения на экране запускает обширную сеть нейронной активности в нашем мозгу.
Тем не менее, разработка надежного понимания этих процессов требует инвазивных методов, которые обычно не используются с людьми. Скорее, такие исследования обычно измеряют активность мозга с помощью сканеров фМРТ, МЭГ или ЭЭГ — методов, которые лишь касаются поверхности сложности нейронных операций.
В исследовании Journal of Neuroscience Винавер и его коллеги из Амстердамского и Утрехтского университетов применили более инвазивный подход, чтобы раскрыть с беспрецедентным уровнем детализации и точности, как мозг обрабатывает зрительные образы.
Для этого они исследовали пациентов-добровольцев с эпилепсией, которым имплантировали электроды для измерения специфического феномена — мозговой активности, связанной с припадками.
Пациенты принимали участие в исследовании, просматривая изображения на портативном компьютере, установленном у больничной койки, что позволяло нейробиологам проводить редкие новые измерения.
Важно отметить, что данные об активности мозга показали, что существующие вычислительные модели, разработанные для объяснения нейронных реакций, могут быть применены к человеческому мозгу. Эти модели, основанные на предыдущих исследованиях нечеловеческих приматов, отображали нейронную активность нечеловеческих животных. Но до Journal of Neuroscience , было неясно, можно ли применить эти модели к людям.
В частности, результаты показали, что эти модели могут точно предсказывать изменения в активности человеческого мозга для различных изменений визуально представленного изображения — например, как долго нейроны остаются активными, когда стимул остается на экране в два раза больше. долго или насколько они уменьшают свою активность, когда изображение показывается во второй раз.
Тот факт, что одна вычислительная модель может предсказать эти разные явления, отмечают ученые, предполагает, что кажущаяся сложность нейронной динамики в мозге человека и нечеловеческих приматов может быть результатом всего нескольких нейронных вычислений — знаний, которые могут дать достижения в области технологии.
«Мы обнаружили, что мозг человека и животных, по-видимому, использует схожий «инструментарий» нейронных вычислений, чтобы понять непрерывный поток входных данных, поступающих от наших органов чувств», — объясняет Айрис Гроен, доцент Амстердамского университета. и ведущий автор статьи.