§ 12. Головной мозг

Определения и обозначения

Головной мозг — отдел центральной нервной системы, расположенный в полости черепа и управляющий деятельностью организма. Он принимает сигналы, обрабатывает их и формирует ответные команды. Поэтому его называют главным центром согласования работы органов и поведения.

Ствол мозга — совокупность отделов, соединяющих головной и спинной мозг и регулирующих жизненно важные функции. Через него проходят нервные импульсы между разными частями нервной системы. В нём находятся центры дыхания, сердцебиения и многих безусловных рефлексов.

Мозжечок — отдел головного мозга, обеспечивающий координацию движений, равновесие и мышечный тонус. Он сравнивает информацию о положении тела с выполняемым движением и исправляет неточности. Благодаря этому движения становятся плавными и согласованными.

Кора больших полушарий — слой серого вещества, связанный с анализом информации, сознанием, мышлением и произвольными действиями. В коре формируются сложные нервные связи. Поэтому она необходима для речи, памяти, осмысления сигналов и целенаправленного поведения.

Как это устроено

Головной мозг защищён не только костями черепа. Его покрывают три мозговые оболочки, которые отделяют нервную ткань от костей и сосудов. Между оболочками и в полостях мозга находится спинномозговая жидкость: она смягчает удары, поддерживает среду для клеток и помогает обмену веществ.

В мозге различают серое и белое вещество, потому что тела нервных клеток и их отростки выполняют разные задачи. Серое вещество принимает и обрабатывает сигналы, а белое образует проводящие пути между участками мозга и спинным мозгом. В коре серое вещество лежит снаружи, тогда как белое находится глубже; внутри мозга встречаются и отдельные скопления серого вещества.

Из переднего, среднего и заднего отделов формируются основные части мозга. К заднему отделу относят продолговатый мозг, мост и мозжечок, к среднему — средний мозг, а к переднему — промежуточный мозг и большие полушария. Такое строение позволяет одновременно проводить импульсы, поддерживать работу организма и осуществлять сложную обработку информации.

Ствол мозга регулирует дыхание, сердцебиение, пищеварение и безусловные рефлексы, потому что его центры работают автоматически и связаны с внутренними органами. Мозжечок получает сведения от мышц, суставов, органов равновесия и зрения, поэтому может уточнять положение тела и движения. Большие полушария и их кора анализируют сигналы, управляют произвольными действиями и обеспечивают речь, память и мышление.

Отделы головного мозга и их основные функции

В таблице сначала находите нужный отдел, затем сравниваете его строение с функциями. Последний столбец показывает, какое нарушение можно ожидать при повреждении, но его проявления зависят от тяжести травмы.

Разбор задач

Задача 1

Объяснить, почему повреждение продолговатого мозга представляет непосредственную угрозу жизни человека. Нужно связать расположение жизненно важных центров с регуляцией дыхания и работы сердца. Значит, следует выяснить, какие функции зависят от этого отдела и что произойдёт при их нарушении.

1. Продолговатый мозг входит в состав ствола и расположен между спинным мозгом и другими отделами.
2. В нём находятся центры, которые автоматически регулируют дыхательные движения и работу сердца.
3. Эти процессы необходимы постоянно и не могут быть надолго остановлены без тяжёлых последствий.

Ответ: повреждение продолговатого мозга опасно тем, что может нарушить дыхание и сердцебиение. Поэтому оно непосредственно угрожает жизни человека.

Задача 2

Определить, какой отдел обеспечивает сохранение равновесия при ходьбе по узкой доске. В такой ситуации человеку нужно одновременно удерживать тело и точно согласовывать работу многих мышц. Значит, надо выбрать отдел, который отвечает не за осмысление действия, а за его координацию.

1. Ходьба требует постоянной проверки положения тела и исправления небольших отклонений.
2. Равновесие, согласованность движений и мышечный тонус относятся к функциям мозжечка.
3. Мозжечок получает сведения о положении тела и уточняет команды мышцам.

Ответ: сохранение равновесия при ходьбе по узкой доске обеспечивает мозжечок. При его нарушении движения становятся неточными, а устойчивость снижается.

Задача 3

Установить, какие части мозга участвуют в ответе на неожиданный звук: восприятие сигнала, поворот головы, осмысление и произвольная реакция. Реакция состоит из нескольких этапов, поэтому нельзя приписывать её одному отделу. Нужно распределить действия от быстрого автоматического ответа к сознательному выбору.

1. Ствол мозга участвует в ориентировочной реакции, поэтому помогает быстро повернуть голову в сторону звука.
2. Промежуточный мозг передаёт и обрабатывает чувствительную информацию, связывая её с состоянием организма.
3. Кора больших полушарий анализирует звук, связывает его с опытом, обеспечивает осмысление и произвольную реакцию.

Ответ: быстрый поворот головы связан со стволом мозга, передача и обработка сигнала — с промежуточным мозгом, а осмысление и сознательный ответ — с корой больших полушарий.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать головной мозг единым центром и не различать функции его отделов. Так происходит, когда запоминают только общее назначение мозга. Проверьте себя: для каждого отдела назовите хотя бы одну особую функцию.

Ошибка 2. Приписывать мозжечку мышление и речь вместо координации движений. Его путают с большими полушариями из-за того, что оба отдела имеют серое вещество. Проверьте ответ вопросом: речь и мышление связаны с корой, а равновесие и точность движений — с мозжечком.

Ошибка 3. Смешивать серое и белое вещество. Серое вещество связано главным образом с телами нервных клеток, а белое — с их отростками, образующими проводящие пути. Чтобы проверить себя, свяжите серое вещество с обработкой сигналов, а белое — с их проведением.

Ошибка 4. Утверждать, что все реакции человека сознательны. Многие безусловные рефлексы и функции ствола мозга протекают автоматически. Проверьте себя на примере дыхания или сердцебиения: человек обычно не управляет ими каждым отдельным моментом.

Связь с другими темами

До изучения головного мозга нужно знать строение нервной системы, особенности нейрона, нервный импульс, рефлекс и понятие центральной нервной системы. Эти знания помогают понять, как мозг принимает и передаёт сигналы.

Дальше тема понадобится при изучении анализаторов, органов чувств и высшей нервной деятельности. Через работу коры можно объяснить восприятие, обучение, память и регуляцию поведения.

Связь с анатомией особенно заметна при разборе травм и заболеваний. Повреждение разных отделов вызывает нарушения координации, памяти, речи, сознания или жизненно важных функций.

Что запомнить

• Головной мозг — главный отдел центральной нервной системы.
• Череп, оболочки и спинномозговая жидкость защищают мозг.
• Ствол мозга регулирует многие безусловные рефлексы и жизненно важные функции.
• Мозжечок обеспечивает равновесие, координацию движений и мышечный тонус.
• Большие полушария связаны с сознанием, мышлением, памятью, речью и произвольными действиями.
• Кора больших полушарий образована серым веществом, а проводящие пути — белым веществом.