icon-star icon-cart icon-close icon-heart icon-info icon-pause icon-play icon-podcast icon-question icon-refresh icon-tile icon-users icon-user icon-search icon-lock icon-comment icon-like icon-not-like icon-plus article-placeholder article-plus-notepad article-star man-404 icon-danger icon-checked icon-article-edit icon-pen icon-fb icon-vk icon-tw icon-google
Елена Асвойнова-Травина
Обучение

Как устроен человеческий мозг?

  • 3507
  • 4

Как устроен человеческий мозг?

Я
«Я знаю всё, но только не себя», – писал французский поэт Франсуа Вийон… пожалуй, под этими словами мог бы подписаться каждый из нас, ведь орган, в котором и сосредоточено наше «Я», до сих пор не раскрыл нам всех своих тайн. Этот орган – головной мозг.

Поначалу на него вообще не обращали особого внимания – так, Гиппократ считал мозг железой, удаляющей избыток жидкости из организма, а Аристотель отводил ему роль «холодильника». Но уже в античном мире появляется идея связи головного мозга с психикой (Алкмеон, Герофил). Предстояло пройти огромный путь длиной в множество веков, чтобы приоткрыть завесу тайны над деятельностью мозга.

Прежде всего следует отвергнуть заблуждение, которое в наши дни не повторяет только ленивый: якобы мы используем наш мозг только на 5%, а вот если научимся использовать остальные 95% – тогда… что «тогда» – зависит от фантазии говорящего (или автора методики, способствующей «раскрытию» этих самых 95% – за соответствующую плату, разумеется). Эволюция – строгий «контролёр», ничто лишнее в ней не выживает. Единственное исключение в этом плане – рудиментарные органы, но они бывают редуцированными (вспомните маленькие глазки крота). Представить же, что орган, который по сложности и функциональности превосходит аналогичные органы эволюционных предков, был рудиментарным на 95%, совершенно невозможно. Пресловутые 5% – это сознание, остальное же – отнюдь не мёртвый груз, это всё тоже занято работой – помимо сознания (например, управление деятельностью внутренних органов).

Как и все органы, мозг состоит из клеток. Клетки эти – нейроны – особого рода, непохожие ни на какие другие. От маленького тела отходят многочисленные отростки – один длинный (аксон) и множество коротких, ветвящихся (дендриты). Дендриты проводят сигналы к нейрону от других нейронов, аксон – наоборот. При этом аксон у человека может достигать длины… в 1 метр (у крупных животных – например, китов – бывают и ещё длиннее), и это при том, что сами по себе нервные клетки – одни из самых мелких. Достаточно сложно проследить под микроскопом извилистый путь такого отростка, и потому так медленно продвигалось изучение взаимодействия нервных клеток. Ещё одна их особенность заключается в том, что главной «рабочей» частью нейрона является… оболочка, функция которой у всех клеток обычно сводится к защите от внешних воздействий, у нейронов же именно она генерирует электрический потенциал, который и составляет возбуждение нейрона, «несёт информацию».

Как лес состоит не только из деревьев, так в мозге есть не только нейроны – их окружают глиальные клетки. Функции их многообразны: они служат опорой для отростков нервных клеток, проводят к ним из крови питательные вещества, защищают их.

Клетки головного мозга складываются в множество отделов, различающихся по своему строению и функциям, а также по эволюционному «возрасту». Основных отделов – пять: продолговатый, задний, средний, промежуточный и передний. Продолговатый мозг вместе со средним и варолиевым мостом (частью заднего мозга) образуют мозговой ствол.

Продолговатый мозг управляет нашей жизнедеятельностью: дыхание, пищеварение, работа сердца, защитные рефлексы (такие, как чихание и кашель). Вот почему если геморрагический инсульт поразил одно из больших полушарий, что-то ещё можно сделать (человек, возможно, будет инвалидом – но будет жить), если же кровоизлияние «ударило» в ствол – надежды практически нет.

Средний мозг, который тоже входит в ствол, отвечает за ориентировочный рефлекс, позы, регулирует жевание и глотание и обрабатывает первичную информацию, поступающую от зрения и слуха.

За варолиевым мостом, передающим сигналы от спинного мозга к головному находится образование, внешне напоминающее «мозг в миниатюре», так он и называется – мозжечок 9вместе они и составляют задний мозг). Его назначение – корректировать информацию, поступающую от двигательных центров коры головного мозга, т.е. регулировать произвольные движения. Человек с поражённым мозжечком ходит, сильна шатаясь, а с закрытыми глазами вообще падает, может стоять, только широко расставив ноги, координация движений нарушается, страдает и речь (это ведь тоже произвольные движения челюстей и языка) – ударения расставляются не по смыслу, а через равные промежутки времени.

Переходим к промежуточному мозгу. Это довольно сложное образование, включающее в себя таламический мозг, гипоталамус и третий желудочек.

Таламический мозг кроме собственно таламуса включает в себя эпиталамус и метаталамус. Таламус – парное яйцевидное образование, иначе называемое зрительными буграми; здесь находятся четыре ядра (скопления нейронов), через одно проходит зрительная информация, через другое – слуховая, третье – тактильная, четвёртая – связанная с чувством равновесия. Такой вот «информационный центр». Если он страдает – человек «теряет» информацию о происходящих событиях, сразу забывая всё происходящие, хотя память как таковая не страдает – то, что было до болезни, человек помнит (это называется антероградной амнезией). Основная часть эпиталамуса – шишковидное тело, или эпифиз. Собственно, это не отдел мозга как таковой, а железа внутренней секреции, но железа необычная – в ней тесно переплетаются железистые и нервные клетки. Примечательно, что у низших позвоночных эпифиз по строению напоминает… глаз. Так что если кто ищет пресловутый «третий глаз» – так это он. «Просветлению» эпифиз вряд ли поможет, но вырабатывает ряд гормонов (мелатонин, серотонин и др.), выполняя множество важных функций: торможение полового развития и поведения, роста, развития опухолей. В метаталамусе же расположены подкорковые центры зрения с слуха.

Гипоталамус, расположенный под таламусом – тоже весьма сложное образование. Здесь находятся сосцевидные тела (обонятельные центры), здесь пересекаются зрительные нервы, обеспечивая нам бинокулярное зрение, здесь же располагается серый бугор, регулирующий обмен веществ, а также гипофиз… тот самый гипофиз, манипуляциями с которым профессор Преображенский превратил Шарика в Шарикова! Тут Булгаков, конечно, погрешил против истины – и, пожалуй, уместнее вспомнить компрачикосов из романа «Человек, который смеётся». «Коронный номер» таких компрачикосов – это как раз удаление гипофиза: ребёнок перестаёт расти, и получается карлик, которого можно выгодно продать какому-нибудь аристократу в качестве «живой игрушки». Впрочем, такое бывает и без вмешательства человека – при некоторых заболеваниях, когда гипофиз вырабатывает недостаточно гормона роста, или наоборот – вырабатывает слишком много, тогда мы имеем дело с гигантизмом или акромегалией (расширением и утолщением костей). Регулирование роста – не единственная «работа» гормонов гипофиза: это и жировой обмен, и деятельность надпочечников и щитовидной железы, а у женщин – ещё и гормоны, связанные с менструальным циклом.

Помимо всего описанного, промежуточный мозг управляет циркадными ритмами (чередованием бодрствования и сна), терморегуляцией. Здесь же находятся центры голода, жажды и насыщения, а также центры удовольствия и боли (их ещё образно именуют «раем» и «адом»). Когда крысам вводили в такой «рай» электроды и раздражали этот центр электрическим током, животные потом преодолевали изрядное расстояние по железной решётке под током, чтобы снова получить такое удовольствие (для получения пищи они были «согласны» преодолеть вдвое меньшее расстояние), а когда их самих «научили» подавать импульс нажатием на педаль, крысы очень быстро превращались в «электрических наркоманов», даже переставая есть… остаётся только радоваться, что такая «технология удовольствия» не получила распространения среди людей: ведь это было бы дешевле (а значит – доступнее), чем героин!

Переходим к самой крупной у человека части мозга – переднему мозгу. У нашего вида он представлен большими полушариями. Полушария эти состоят из белого вещества, внутри которого базальные ганглии – скопления серого вещества, объединяющиеся в т.н. полосатое тело (названное так потому, что в нём чередуются белое и серое вещества). Оно регулирует мышечный тонус, некоторые поведенческие реакции, участвует в формировании условных рефлексов. Поражение полосатого тела приводит к такому заболеванию, как хорея – больной совершает неконтролируемые, непроизвольные движения, напоминающие обычные, но преувеличенные и неуместные. Именно поэтому такую болезнь не всегда просто распознать, особенно у детей: гримасничает, кривляется, тетрадь исчеркал… да он просто плохо себя ведёт! И невдомёк родителям, что ребёнка надо отвести к неврологу…

Но если мозг – это, выражаясь словами В.И.Ленина, высшая форма организации материи, то «венец творения», несомненно – кора больших полушарий, образованная серым веществом. Самая молодая в эволюционном отношении, самая сложная часть нашего мозга – и самая хрупкая. Именно она погибает первой при кислородном голодании. Здесь формируются условные рефлексы, лежащие в основе высшей нервной деятельности, обеспечивающей взаимоотношения организма с окружающим миром. Мышление и прочие сложные проявления нашей психики – это образование временных нервных связей в коре головного мозга.

Полушарий два, и они вовсе не являются «двойниками» друг друга, так что можно сказать, что у нас два мозга. Обычно это не очевидно, поскольку они работают вместе, будучи соединены т.н. мозолистым телом, но вот если мозолистое тело рассечь… это применяется при некоторых формах эпилепсии. Предотвратить припадки это помогает, но вот с больными – особенно в первое время после операции – происходят странные вещи. Один такой пациент никак не мог надеть брюки, поскольку правой рукой подтягивал их, а левой спускал; другой правой рукой открывал газ и зажигал спичку, а левая в это время газ закрывала; третий в одной рукой схватил жену и принялся её трясти – а другой пытался усмирить свою «агрессивную» руку… словом, каждое полушарие начинало «жить своей жизнью», вплоть до того, что человек может в полном смысле играть в шахматы сам с собой (правда, каждое полушарие в отдельности превращалось в довольно посредственного игрока).

Как «работает» каждое полушарие в отдельности, можно наблюдать при электросудорожной терапии, применяемой при некоторых тяжёлых заболеваниях мозга – при этом полушарие, через которое пропущен ток, временно отключается. Первое, что страдает при отключении левого полушария – это речь. Поначалу пациент вообще ничего не пытается сказать и не понимает. Лишь с постепенным восстановлением функций он начинает откликаться на своё имя, потом понимать обращённую речь, называть хорошо знакомые предметы… Пациент же с отключённым правым полушарием, напротив, говорит без умолку. При деактивации левого полушария человек плохо запоминает слова и хорошо – картинки, при деактивации правого – наоборот. Такая же противоположность наблюдается в отношении эмоций: человек с отключённым правым полушарием находится в приподнятом настроении, с отключённым левым – угнетён и раздражителен… Так что можно с уверенностью сказать, что все мы – «двуликие Янусы»»: в нашей черепной коробке спрятаны два совершенно разных мозга.

Но разделение на полушария – это ещё не всё, кора делится на доли, в которых тоже локализуются разные функции. Во многом пролить свет на эти функции помогли черепно-мозговые травмы, когда можно наблюдать, что именно нарушается при повреждении той или иной доли. Лобные доли связаны со сложными формами поведения, процессами мышления, двигательной организацией речи и письма; теменные создают общий образ предмета, объединяя разные его признаки, височные доли связаны с языковыми навыками и долговременной памятью и др.

Конечно, это «взгляд с высоты птичьего полёта» – в действительности всё намного сложнее и многообразнее… но и сегодня нам известно далеко не всё о мозге, его устройстве и работе.

deb
Наталья Реутова

Отлично проработанная статья! Вспомнила учебу в универе, когда все это проходили... ++++++++

deb
Иван Иванов

ОГОГОГОГО - Прочитал с большим интересом, понравилось, что тут еще скажешь, отлично ++++

deb
Marina Галета

Да, мозг удивительно устроен) Елена, согласна с Вами! ++++++++ Силища какя в мозге! Вот бы людей научить беречь не только свои, но и чужие головы!

Вам необходимо или зарегистрироваться, чтобы оставлять комментарии
выбор читателя

Выбор читателя

16+