Гетеротопия

Гетеротопия

Функции коры

Кора головного мозга человека отвечает за контроль над множеством функций, которые используются в разных аспектах жизнедеятельности организма человека. Ее толщина составляет около 3-4 мм, а объем довольно внушительный за счет наличия связующих с центральной нервной системой каналов. Как по электросети происходит восприятие, обработка информации, прием решений с помощью нервных клеток с отростками.

Внутри коры головного мозга вырабатываются различные электросигналы (тип которых зависит от текущего состояния человека). Активность этих электрических сигналов зависит от самочувствия человека. Технически электросигналы такого типа описываются с помощью показателей частоты и амплитуды. Большее количество связей и нейронов локализовано в местах, которые несут ответственность за обеспечение наиболее сложных процессов. При этом кора головного мозга продолжает активно развиваться в течение всей жизни человека (по крайней мере, до того момента, пока развивается его интеллект).

В процессе обработки информации, поступающей в мозг, в коре формируются реакции (психические, поведенческие, физиологические и т.д.).

Наиболее важными функциями коры мозга являются:

• Взаимодействие внутренних органов и систем с окружающей средой, а также друг с другом, правильное течение обменных процессов внутри организма.
• Качественный прием и обработка получаемой информации извне, осознание полученной информации за счет протекания процессов мышления. Высокая чувствительность к любой получаемой информации достигается за счет большого количества нервных клеток с отростками.
• Поддержка беспрерывной взаимосвязи между различными органами, тканями, структурами и системами организма.
• Формирование и правильная работа сознания человека, течение творческого и интеллектуального мышления.
• Осуществление контроля над активностью речевого центра и процессами, связанными с разными психическими и эмоциональными ситуациями.
• Взаимодействие со спинным мозгом и другими системами и органами человеческого организма.

Некоторые ученые уверены, что передние отделы больших полушарий отвечают за самосознание человека, за его специфичные особенности характера. Известен тот факт, что люди, у которых передние отделы поражены в той или иной степени, испытывают определенные сложности с социализацией, они практически не уделяют внимания своему внешнему виду, им не интересна трудовая деятельность, не интересует мнение окружающих.

С точки зрения физиологии, значение каждого отдела больших полушарий сложно переоценить. Даже тех, которые на данный момент до конца не изучены.

Префронтальная кора

Крупный отдел коры больших полушарий, который представлен в виде передних отделов лобных долей. С ее помощью осуществляется контроль, управление, фокусировка любых действий, которые совершает человек. Этот отдел позволяет нам правильно распределять своё время. Известный психиатр Т. Голтьери охарактеризовал этот участок в качестве инструмента, с помощью которого люди ставят цели, разрабатывают планы. Он был уверен, что правильно работающая и хорошо развитая префронтальная кора – важнейший фактор эффективности личности.

К основным функциям префронтальной коры также принято относить:

• Концентрацию внимания, сосредоточение на получении только необходимой человеку информации, игнорирование сторонних мыслей и чувств.
• Способность «перезагружать» сознание, направляя его в нужное мыслительное русло.
• Настойчивость в процессе выполнения определенных задач, стремление к получению намеченного результата, несмотря на возникающие обстоятельства.
• Анализ складывающейся в настоящий момент ситуации.
• Критическое мышление, позволяющее создать комплекс действий для поиска проверенных и достоверных данных (проверка полученной информации перед ее использованием).
• Планирование, выработка определенных мер и действий для достижения поставленных целей.
• Прогнозирование событий.

Отдельно отмечается способность этого отдела управлять эмоциями человека. Здесь процессы, протекающие в лимбической системе, воспринимаются и переводятся в конкретные эмоции и чувства (радость, любовь, желание, горе, ненависть и т.д.).

Толщина

Все млекопитающие, которые имеют сравнительно большие размеры мозга (в общем понимании, а не в сравнении с размерами тела), обладают достаточную толстой корой мозга. К примеру, у полевых мышей ее толщина составляет около 0,5 мм, а у людей – около 2,5 мм. Ученые также выделяют определенную зависимость толщины коры от веса животного.

С помощью современных обследований (особенно посредством МРТ) можно с высокой точностью измерить толщину мозговой коры у любого млекопитающего. При этом в разных зонах головы она будет значительно варьироваться. Отмечается, что в сенсорных зонах кора намного тоньше, чем в моторных (двигательных).

Возможные заболевания

Любые нарушения анатомической целостности нервной клетки не проходят бесследно. Однако, на тяжесть патологического расстройства и его продолжительность напрямую влияет характер провоцирующего фактора. Так, при ухудшении мозгового кровотока из-за атеросклеротической бляшки, которое приводит к постгипоксическим изменениям головного мозга – ишемического инсульта характерно:

• локальное ощущение онемения;
• частичная/полная утрата движения в какой-либо части тела;
• мышечная слабость.

Если же травмы приводят к гибели большого участка коры, человек вовсе утрачивает одну из своих высших нервных функций, становится инвалидом. В случае опухолевого поражения подкорковых структур могут возникать расстройства в регулировании зависимых от них структур – вегетативные отклонения, терморегуляция, эндокринные расстройства.

Безусловно, заболевания корковых структур заметны сразу же. Между тем, атрофия белых волокон может протекать скрыто, к примеру, при дисциркуляторном энцефалопатии. Вначале страдают мелкие участки мозга, что отражается на повседневной деятельности человека. Позже процесс охватывает все сферы мозговой деятельности – к примеру, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз. При проведении магнитно-резонансной томографии могут быть выявлены единичные очаги в белом веществе лобных долей – лейкоареоз, или же их локализация в мозжечке. Тогда помимо интеллектуальных расстройств больному свойственны двигательные сбои. Подбором оптимальных схем лечения должен заниматься невропатолог с учетом анатомических и функциональных особенностей серого/белого вещества головного мозга.

Строение

Каждая клетка головного мозга имеет тело и несколько отростков – длинное волокно у аксона и короткое у дендритов. Именно они своим цветом определяют окраску разных отделов органа. Так, серое вещество в своей структуре содержит нейроны, глиальные элементы и сосуды. Его ответвления не покрыты оболочкой – от этого и темный оттенок.

Больше всего подобного вещества присутствует в следующих отделах:

• кора передних полушарий;
• таламус и гипоталамус;
• мозжечок и его ядра;
• базальные ганглии;
• черепно-мозговые нервы и ствол;
• столбы с отходящими от них спинномозговыми рогами.

Все пространство по периферии серых структур занимает белое вещество. В нем расположено огромное количество отростков нервных волокон, поверх которых размещена миелиновая оболочка. Она и придает белый оттенок тканям. Именно эти структуры в центральной нервной системе образуют проводниковые пути, по которым информационные сигналы перемещаются к зависимым органам, либо от них обратно к центральным структурам.

Основные типы белых волокон:

• ассоциативные – локализованы на разных участках спинномозговых нервов;
• восходящие – передают информацию от внутренних структур к коре полушарий;
• нисходящие – сигнал поступает от внутричерепных образований к спинномозговым рогам, а оттуда к внутренним органам.

Рассмотреть, как устроена нервная система, что такое белое вещество либо серое вещество, удобнее на обучающих макетах – подробные срезы с цветным изображением наглядно будут демонстрировать особенности расположения тканей и структурных единиц.

Где располагается в головном мозгу

На вопрос о том, где находится серое вещество головного мозга, отвечают несколько базовых теоретических медицинских наук – нормальная и топографическая анатомия и гистология. Другие же науки о мозге изучают его функцию, нежели расположение и строение.
Серое вещество представляет собой кору больших полушарий головного мозга. В среднем слой темной ткани составляет порядка 3-4мм (от 1,5 до 5мм). Наиболее выраженную толщину она имеет в области передней центральной извилины. Благодаря расположению множества извилин и борозд, площадь серого вещества значительно увеличивается. Кроме головного мозга, слой серого вещества располагается внутри спинного мозга.

В мозжечке основная масса серого вещества находится по аналогии с головным мозгом: серое вещество является корой мозжечка и находится на поверхности самой структуры, являясь его оболочкой, когда белое вещество располагается внутри мозжечка. Кроме того, кора координирующего центра организма человека состоит из трех слоев – молекулярный шар, грушевидные нейроны и зернистый слой.

Серую субстанцию, как и другие части мозга, имеет и луковица головного мозга. Продолговатый мозг является одной из первых эволюционно сформировавшихся структур головного мозга. Эта часть располагается на уровне затылочного отверстия, и переходит в спинной мозг. Серое вещество продолговатого мозга образует некоторые ядра и нервные центры, среди которых – ядра черепно-мозговых нервов и сетчатое образование. К ядрам, образующимся темной тканью, относится подъязычный, добавочный, блуждающий и языкоглоточный нерв. Следует отметить, что все эти центры не являются низшими, ни высшими центрами регуляции – они занимают промежуточное положение в иерархии регуляторных систем мозга.

Расположенная структура над продолговатым называется мостом. В месте его соединения с соседней структурой выходят несколько нервов, в число которых входит вестибулокохлеарный нерв. Серое вещество моста образует собственные центры смешанного характера: ядро тройничного нерва, лицевой и отводящий нерв. Такие нервы отвечают за иннервацию лицевых (мимических) мышц, кожу головы (ее волосистую часть), некоторые мышцы глаз и отдельные части языка. Кроме таких функций, задача Варолиевого моста состоит в поддержании правильной позы и частично сохранности местоположения тела в пространстве.
Серое вещество среднего мозга представлено красными ядрами и черной субстанцией. Эти структуры являются коллекторами сознательных и бессознательных движений: ядра имеют богатые связи с мозжечком. В целом, эти структуры входят в комплекс стриопадллидарной системы мозга.

Корой, состоящей из серого вещества, покрыты многие структуры головного мозга, среди которых:

• головной мозг;
• мозжечок;
• таламус;
• гипоталамус;
• субталамус;

• бледный шар;
• базальные ганглии;
• скорлупа;
• стволовые структуры мозга (красное ядро и черная субстанция);
• черепно-мозговые нервы.

Напрашивается вывод, что всякая структура, имеющая специфическую регуляторную функцию, покрывается скоплением серой субстанции.

Что это такое и из чего состоит

Головной мозг человека состоит из двух видов нервной ткани – серое вещество и белое. Серое вещество нервной системы – это скопление нервных клеток, отвечающих за большинство функций высшей нервной деятельности человека. Функция белых клеток – передача электрических импульсов в разные части мозга. Толщина серой ткани мозга достигает порядка половины сантиметра в популяции. Топографически серое вещество является оболочкой мозга, под ним – скопление длинных отростков (аксонов), то есть вещество белое.

Серое вещество образовано скоплением сом нейронов, малейших капилляров, глиальной ткани и коротких отростков – дендритов. Кроме этого в состав серого вещества входят безмиелиновые длинные отростки – аксоны. В отличие от серого вещества, не имеющего миелиновых волокон, белое вещество потому и называется белым, что цвет ему придают оболочки аксонов, состоящих из миелина.

Ядра серого вещества – это гистологические структуры, концентрическое скопление тел нервных клеток, выполняющее определенную функцию в нервной системе. Анатомически выделяют два подвида ядер: ядра в топике центральной нервной системе и таковые в структуре периферической нервной системе. Каждое ядро – это регулятор определенной функции организма, будь это акт мочеиспускания или центр сердцебиения.

Бытует частично ошибочное мнение, что серое вещество состоит из длинных отростков нейронов. Специализированные отростки, оснащенные быстрым проводником миелином, состоят в структуре белового вещества головного и спинного мозга, тогда как в серой субстанции присутствуют лишь дендриты и безмиелиновые длинные волокна. Суть в том, что в коре миелинизированные длинные аксоны не нужны, ведь серое вещество мозга состоит из скоплений рядом расположенных тел нейронов, и информация из клеток в клетки передается короткими отростками (дендро-дендритные синапсы), ведь основная задача длинных отростков – передача электрического импульса из одного центра в другой. Там функцию передачи и приема информации обслуживают аксо-аксональные, или аксо-дендритные синапсы.
Серое вещество не отличается на всех частях мозга. В различных отделах оно одинаково. Поэтому, к серому веществу конечного мозга относится та совокупность элементов, которая присуща и других структурам мозга.

Какую роль выполняет серое вещество

Миллионы лет эволюции, естественного отбора и происхождения видов подарили человеческому существу уникальную структуру – относительно толстую кору головного мозга. Известно, что надлежащим образом структура серого вещества развита лишь у представителей человеческого вида. В отличие от низших, и даже высших млекопитающих, серая субстанция наделила человека возможностью иметь неповторимое свойство материи, объект изучения всех нейронаук и философии – сознание и самоосознание, вытекающим которых является абстрактное мышление, развитая память, внутренняя речь и множество других специфических атрибутов высшей нервной деятельности человека разумного.

Нужно помнить, что серое вещество – скопление нервных клеток, а именно нейронов. Говоря о функции серого вещества, мы говорим о функции всех скоплений нейронов с короткими отростками.Итак, функции серого вещества разнообразны:

Физиологические задачи: генерация, передача, получение и обработка электрических сигналов.
Нейрофизиологические: восприятие, речь, мышление, память, зрение, эмоции, внимание.
Психологические: формирование личности, мировоззрение, мотивация, воля.

С давних пор ученые задавались вопросом о том, за что отвечает серое вещество головного мозга

Еще в 18 веке Франц Галль обратил внимание на темную мозговую субстанцию. Ученому впервые удалось локализировать некоторые психические функции на коре

Последующие исследование проводилось по типу удаления участка коры и наблюдение того, какая мозговая функция выпала. Серьезным толчком к дальнейшим исследованиям было изучение работы коры академиком Павловым, который изучал базовые рефлексы и принципы закрепления условного рефлекса. Параллельно ему его французские коллеги нашли речевой центр в коре – нижняя часть лобной извилины. Современная наука, хоть и знает множество свойств коры головного мозга, утверждает, что процент знаний и ней составляет не более одной тысячной.

Одним белым пятном в эмпирических данных о знании мозга и его формирования является вопрос о том, что такое гетеротопия серого вещества головного мозга. В частности, часто этот вопрос ставится в области клинической медицины, где лечение есть лишь симптоматическое, то есть убираются одним симптомы. Как известно, гетеротопия – это дефектное скопление нейронов, остановившихся в определенном месте и не дошедших до своего гистологического места. Так, найдется причина патологии – найдется и этиологическое лечение. Вариантом проявления гетеротопии является детская эпилепсия.

Белое и серое вещество промежуточного мозга

Промежуточный мозг (diencephalon), залегает под мозолистым телом и сводом, срастаясь по бокам с полушариями конечного мозга. Дорзальный отдел представлен парой зрительных бугров (thalamus opticus). К таламусу относятся также структуры, объединяемые в забугорье (metathalamus) — подушка (pulvinar), медиальные и латеральные коленчатые тела (corpus geniculatum lateralis et medialis).

На рисунке: 1 — corpus callosum, 2 — cavum septi pellucidi, 3 — septum pellucidum, 4 — fornix (поперечный разрез столбов), 5 — comissura anterior, 6 — adheiso interthalamica, 7 — comissura posterior, 8 — tectum mesencephali, 9 — corpus pineale, 10 — thalamus, 11 — ventriculus tertius, 12 — nucl. caudatus.

У верхней части зрительных бугров располагается надбугорье (epithalamus). В вентральной части промежуточного мозга находится нижнебугорная область (hypothalamus).

Гипоталамус выделяется в промежуточном мозге как отдельная область, а таламус, эпиталамус и метаталамус объединяют в зрительный мозг (thalamencephalon).

Полостью промежуточного мозга является III желудочек (ventriculus tertius).

Серое вещество промежуточного мозга составляют ядра, относящиеся к подкорковым центрам всех видов чувствительности. В промежуточном мозге расположены ретикулярная формация, центры экстрапирамидальной системы, вегетативные центры (регулируют все виды обмена веществ), нейросекреторные ядра.

Белое вещество промежуточного мозга представлено проводящими путями восходящего и нисходящего направления, обеспечивающими двустороннюю связь подкорковых образований с корой большого мозга и ядрами спинного мозга. Помимо этого, к промежуточному мозгу относятся две железы внутренней секреции — гипофиз, принимающий участие вместе с соответствующими ядрами гипоталамуса в образовании гипоталамо-гипофизарной системы, и эпифиз (шишковидное тело).

Таламус

Зрительный бугор (thalamus) представляет собой большие парные скопления серого вещества яйцевидной формы, причем заостренный конец образует передний бугорок таламуса (tuberculum anterius thalami), а утолщенный край называется подушкой (pulvinar). Скопления эти находятся в боковых стенках промежуточного мозга по бокам III желудочка. Их медиальная поверхность, покрытая тонким слоем серого вещества, свободно выступает в полость третьего желудочка, являясь его боковой стенкой; на этой поверхности проходит подбугорная борозда (sulcus hypothalamicus), отграничивающая таламус от гипоталамуса. Дорсальная поверхность покрыта тонким слоем белого вещества — stratum zonale. Серое вещество, входящее в состав (зрительного) бугра, образует ядра зрительного бугра, nuclei thalami. В настоящие время выделяют около 40 ядер. Основными ядрами таламуса являются: 1. Переднее ядро (nucleus anterior thalami), которое располагается в переднем бугорке таламуса; 2. Медиальное ядро (nucleus medialis thalami) залегает у медиальной поверхности зрительного бугра; 3. Боковое ядро (nucleus lateralis thalami), наиболее крупное из трех ядер, располагается вентро-латерально по отношению к переднему и медиальному.

Эти ядра отграничиваются одно от другого и сами разделяются на ряд меньших по величине ядер посредством белых прослоек, мозговых пластинок зрительного бугра (laminae medullares thalami). Среди этих пластинок различают наружную и внутреннюю, а так же так называемый решетчатый слой, отграничивающий вместе с наружной мозговой пластинкой зрительный бугор с его боковой стороны. На границе перехода верхней поверхности в дорсальную находится узкая мозговая полоска зрительного бугра (stria medullaris thalami), далее образующая треугольник поводка (trigonum habenulae), а затем — поводок (habenula).

С нервными клетками таламуса вступают в контакт отростки нервных клеток вторых (кондукторных) нейронов всех чувствительных проводящих путей (за исключением обонятельного, вкусового и слухового). Поэтому таламус фактически является подкорковым чувствительным центром. Часть отростков нейронов таламуса направляется к ядрам полосатого тела конечного мозга (в связи с этим таламус рассматривается как чувствительный центр экстрапирамидной системы), а часть — таламокортикальные пучки (fasciculi thalamocorticales) — к коре большого мозга. Под таламусом располагается так называемая субталамическая область (regio subthalamica), которая книзу продолжается в покрышку ножки мозга.

Локализация функций в коре головного мозга

Кору головного мозга делят на 4
функциональные категории:

1. Первичная моторная кора.

2. Первичная сенсорная кора.

3. Унимодальная ассоциативная кора.

4. Полимодальная ассоциативная.

Первичная моторная кора:

Передняя центральная извилина (4 поле
Бродмана). Функция: контроль произвольных
движений

Первичная сенсорная кора

Осуществляет первичный анализ одного
вида (одной модальности) чувствительности,
получает информацию от чувствительных
переключательных ядер таламуса (за
исключением обонятельной).

1. Первичная соматосенсорная кора (задняя
   центральная извилина – 1,2,3 поля Бродмана)
   получает информацию от VPLиVPMталамуса.

2. Первичная зрительная кора (шпорная
   борозда, 17 поле) – из латерального
   коленчатого тела.

3. Первичная слуховая кора (извилины
   Гешля, 41 и 42 поля) – из медиального
   коленчатого тела.

4. Первичная вкусовая кора (задняя
   центральная извилина, островок) – из
   VPMталамуса.

5. Вестибулярная кора (внутритеменная
   борозда – поле 2v, дно
   центральной борозды – поле 3а) – изVPLиVPIталамуса.

6. Первичная обонятельная кора (крючок
   парагиппокампальной извилины, 28 и 34
   поля) получает прямые проекции от
   обонятельной луковицы (исключение из
   правила).

Унимодальная ассоциативная кора
обрабатывает информацию одной
модальности на более высоком уровне.

Получает информацию из первичной
сенсорной коры (соответствующей
модальности).

• Зрительная ассоциативная кора (поля
  18, 19, 20, 21, 37) на основании базовых
  зрительных элементов создается целостное
  (зрительное) восприятие окружающего
  мира (зрительная память, узнавание
  лиц).

• Слуховая ассоциативная кора (поле 22),
  например: узнавание мелодии.

• Соматосенсорная ассоциативная кора
  (поля 5, 7) – узнавание предметов на ощупь
  (стереогноз), ощущение своего тела
  (схема тела).

• Двигательная ассоциативная кора (поля
  6,8) планирование и пространственно-временная
  организация произвольных движений).

Поражение унимодальной ассоциативной
коры

• Апраксия (ассоциативная моторная и
  соматосенсорная кора) – неспособность
  совершать сложные целенаправленные
  движения, выработанные практикой.

• Агнозии (неспособность интерпретировать
  чувствительную информацию):

  • Зрительная (в т.ч. цветовая)

  • Слуховая

  • Тактильная

  • Вкусовая

  • Обонятельная

Мультимодальная ассоциативная кора
получает и обрабатывает информацию
нескольких различных модальностей и
создает комплексное представление об
окружающем мире, ощущение пространства.
Отвечает за возможность общения с
помощью речи, долговременное планирование
поведения (жизни) на основе имеющегося
опыта, творчества и другие проявления
высшей нервной деятельности.

На срединном сагиттальном разрезе головного мозга, проведенном вдоль продольной щели большого мозга, видна

медиальная (срединная) поверхность полушария большого мозга, нависающая над значительно меньшими мозжечком и стволом мозга. Участки лобной, теменной и затылочной долей каждого полушария отделены от мозолистого тела бороздой мозолистого тела.Головной мозг состоит из переднего мозга, который делится на конечный мозг и промежуточный; среднего мозга; ромбовидного мозга, включающего

задний мозг, к которому относятся мост

и мозжечок, и продолговатого мозга.

Между ромбовидным и средним мозгом

расположен перешеек ромбовидного мозга. У головного мозга выделяют его ствол, который включает продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг (отсюда выходят черепные нервы), и

Наружный зернистый слой

Мелкие нейроны различной формы, которые имеют синаптические связи с нейронами молекулярного слоя на всем поперечнике коры.

Состоит из звездчатых и мелких пирамидальных клеток, аксоны которых заканчиваются в 3, 5 и 6 слоях, т.е. участвует в соединении различных слоев коры.

Наружный пирамидный выполняет преимущественно ассоциативные функции.

Часть отростков этих клеток достигает первого слоя, участвуя в формировании тангенциального подслоя, другие погружаются в белое вещество полушарий мозга, поэтому III слой иногда обозначают как третичный ассоциативный.

Функционально II и III слои коры объединяют нейроны, отростки которых обеспечивают кортико-кортикальные ассоциативные связи.

Этот слои имеет два подслоя. Внешний- состоит из более мелких клеток, которые осуществляют связь с соседними участками коры, особенно хорошо развит в зрительной коре. Внутренний подслой содержит более крупные клетки, которые участвуют в образовании коммиссу-ральных связей (связи между двумя полушариями).