Артериальное кровоснабжение мозга.
Кортикальный гомункулус – это неврологическая карта, показывающая корковые области мозга, которые получают или отправляют информацию в различные части тела или из них. Кортикальный гомункулус изображает голову и связанные с ней структуры в нижней части извилины, а ноги и ступни занимают верхнюю ее часть. Самому мозгу выделенной области не осталось: дело в том, что он не двигается и ничего не чувствует. Иначе его 100 миллиардов нейронов возглавили бы этот список!
Мозолистое тело
Мозолистое тело – это С-образная структура в середине мозга. Оно содержит до 300 миллионов взаимосвязанных нервных волокон, которые обеспечивают связь левого полушария с правым. Похоже, эволюция наградила мозолистым телом только организмы, которые внутриутробно получают питательные вещества через плаценту.
Один из методов изучения роли глубинных структур мозга заключается в том, чтобы посмотреть, как человек функционирует без них либо с поврежденными структурами в результате травмы или болезни. Мы знаем, что происходит, когда после операции по разделению полушарий у пациентов с тяжелой эпилепсией мозолистое тело перестает функционировать. При таких операциях мозолистое тело вырезают, чтобы контролировать электрическую активность в мозгу пациента. Одно из последствий этой паллиативной процедуры таково, что у человека как будто появляется два управляющих центра, каждый из которых не знает о существовании другого. Это приводит к тому, что одна половина тела начинает действовать независимо от другой. Агенезия мозолистого тела (АМТ) – это редкое заболевание, при котором люди рождаются без мозолистого тела либо с отсутствующими или ненормальными его участками. У таких людей есть разные неврологические симптомы, так что некоторые пациенты могут даже не знать о своем диагнозе, пока не сделают случайного сканирования мозга. До выявления диагноза такие люди могут жить как высокофункциональные личности. С той лишь разницей, что окружающие считают их немного ленивыми и социально неприспособленными.
Мозолистое тело похоже на купол. Оно выполняет роль связующего звена между полушариями головного мозга.
В XX веке некоторое время преобладало мнение, что женский мозг содержит более толстые пучки волокон, которые обеспечивают ему качественную коммуникацию между полушариями. Так и зародилась вера в развитую женскую интуицию. Дальнейшие исследования опровергли эту теорию. Но технологии нейровизуализации показали, что определенные области мозолистого тела у женщин все-таки крупнее, чем у мужчин.
Новые нейроны
По оценкам ученых, каждый день взрослый человек теряет около 100 000 нейронов. В основном это следствие старения. Раньше считалось, что взрослый человек не способен синтезировать новые нейроны. Однако исследование доктора Мауры Болдрини, нейробиолога из Колумбийского университета, показало, что вне зависимости от возраста наш мозг способен создавать новые клетки за счет особого процесса – нейрогенеза. А поскольку нервные клетки не способны к делению, это говорит о том, что в мозге присутствуют стволовые клетки. Нейрогенез, предположительно, происходит в гиппокампе (см. «Лимбическая система» на стр. 210–212).
Нейрогенез в мозге взрослого человека вызывает множество споров в научном мире.
Подкорковые структуры
В подкорковой области, то есть под корой головного мозга, расположены структуры причудливой формы: промежуточный мозг, лимбическая система и базальные ганглии. Эти участки настолько тесно переплетены между собой, что разобраться в их точном назначении довольно трудно. Каждая из структур участвует в огромном количестве процессов, что еще больше осложняет их изучение. Подкорковые структуры полагаются на информацию из различных участков мозга, поэтому нельзя сказать, что они выполняют лишь одну функцию в ответ на конкретный раздражитель.
Промежуточный мозг
Промежуточный мозг – это небольшая часть переднего мозга, которую можно обнаружить, только разрезав мозг напополам. Его название указывает на положение – «между мозгом», а сам он формирует стенку третьего желудочка. Промежуточный мозг выполняет множество функций, продиктованных мозговыми ядрами (кластерами клеточных тел нейронов) и структурами: таламусом, гипоталамусом, эпиталамусом и субталамусом.
Промежуточный мозг можно увидеть на сагиттальном срезе.
Таламус. На вершине среднего мозга расположено два зрительных бугра овальной формы. Таламус передает из подкорковых областей в кору сенсорную и моторную информацию для дальнейшей обработки. По сути таламус действует как телефонный коммутатор или распределительный щиток. Сначала он передает сигналы в отдельные ядра. Эти ядра нужны таламусу для более качественной обработки информации. Затем импульсы поступают в кору. Сенсорная информация из обонятельной системы проходит через таламус и направляется туда же. Таламус также участвует в процессах сна и бодрствования, поскольку обрабатывает информацию из коры головного мозга. Таламус связан не только с корой головного мозга, но и с гиппокампом (см. стр. 210), а также базальными ганглиями (см. «Базальные ганглии» на стр. 212–213). Повреждение или дисфункция таламуса приводит к двигательным нарушениям или коме.
«Центры поощрения» расположены в основном в рефлекторных дугах коры, базальных ганглиях, таламусе и эпиталамусе.
Гипоталамус. Эта группа специализированных нервных центров занимает миндалевидную область под таламусом. Гипоталамус контролирует выброс гормонов из гипофиза (эндокринная функция) и регулирует жизненно важные функции для поддержания гомеостаза (кровяное давление, сон, температуру, голод и жажду). Гипоталамус связан с гипофизом, лимбической системой (см. «Лимбическая система» на стр. 210–212) и вегетативной нервной системой. Повреждение гипоталамуса вызывает нарушения сна, роста, пищевого поведения, а также приводит к ожирению и развитию диабета.
Эпиталамус. Расположен позади таламуса. Состоит из эпифиза (шишковидной железы, или шишковидного тела) и поводка эпиталамуса (хабенулярного ядра). Эпиталамус соединяет лимбическую систему с другими участками мозга, включая базальные ганглии. Шишковидная железа выделяет гормон мелатонин, который регулирует наши биологические часы (см. параграф «Кое-что о сне» на стр. 237–238). Считается, что поводок эпиталамуса участвует в «системе поощрения» и причастен к развитию депрессии.
