§ 10. Головной мозг

Определения и обозначения

Головной мозг — часть центральной нервной системы, расположенная в полости черепа. Он получает сигналы от органов чувств и внутренних органов, обрабатывает их и помогает организму выбирать ответ. Благодаря такой работе мозг участвует и в регуляции жизненных процессов, и в сложной деятельности человека.

Продолговатый мозг — отдел, который непосредственно продолжается в спинной мозг. В нём расположены нервные центры, участвующие в регуляции дыхания и сердечной деятельности, а также в защитных рефлексах. Поэтому его работа необходима для поддержания важных функций организма и быстрых ответов на раздражители.

Мозжечок — отдел головного мозга, участвующий в координации движений и поддержании равновесия. Он помогает сделать движения точными и согласованными, а позу — устойчивой. Если его работа нарушена, человеку становится трудно точно выполнять движения и сохранять равновесие.

Большие полушария — крупнейшая часть головного мозга. Они участвуют в сложной обработке информации, восприятии и произвольной деятельности, то есть действиях, которые человек может сознательно начать и контролировать. Это позволяет не только реагировать на сигналы, но и выбирать поведение в зависимости от ситуации.

Как это устроено

Головной мозг соединён со спинным, поэтому они могут обмениваться нервными импульсами — сигналами, которые передаются по нервным клеткам. Информация от частей тела поступает по нервным путям к спинному и головному мозгу. В обратном направлении идут команды, влияющие на работу органов и мышц, а связь между отделами помогает согласовывать ответы.

В нижней части головного мозга находится продолговатый мозг, который переходит в спинной; рядом с ним располагаются мост и мозжечок. Выше лежит средний мозг, а над ним — промежуточный мозг; ещё выше находятся большие полушария. Такое расположение связано с тем, что мозг состоит из отделов, включённых в общие пути передачи сигналов, а не из отдельных независимых частей.

В головном мозге есть серое и белое вещество. Серое вещество образовано главным образом телами нервных клеток, где происходит обработка сигналов, а белое — их отростками, по которым импульсы передаются между участками. На поверхности больших полушарий расположена кора — слой серого вещества; она участвует в сложной обработке информации и управлении произвольными действиями.

Мозжечок получает сведения от органов чувств и других отделов нервной системы, в том числе о положении тела и движениях. Сопоставляя эти сигналы с командами мышцам, он помогает корректировать движения и удерживать равновесие. Без такой согласующей работы действия могут становиться неточными, даже если мышцы способны сокращаться.

Отделы мозга выполняют разные задачи: одни участвуют в поддержании жизненно важных функций, другие — в согласовании движений или сложной обработке сигналов. Но работа организма требует, чтобы эти задачи сочетались: например, во время движения мозг должен и управлять мышцами, и получать информацию о положении тела. Поэтому отделы обмениваются сигналами и вместе обеспечивают реакции и управление функциями.

Отделы головного мозга и их основные функции

Чтобы найти нужный отдел, сначала прочитайте его расположение или особенность, а затем сопоставьте с указанной функцией. В таблице приведены основные функции, а не полный перечень всех задач каждого отдела. Она помогает сравнить части мозга, но не означает, что они работают независимо друг от друга.

Разбор задач

Задача 1

При глотании и кашле возникают непроизвольные реакции. Определите, с каким отделом мозга они связаны. Нужно выяснить, какой отдел участвует в защитных и пищевых рефлексах, а не искать участок, управляющий сознательными действиями.

1. Глотание и кашель происходят без необходимости каждый раз сознательно планировать движение.
2. Эти реакции относятся к рефлексам, а центры многих защитных и пищевых рефлексов находятся в продолговатом мозге.
3. Следовательно, по характеру реакций выбираем отдел, который регулирует такие рефлексы.

Ответ: глотание и кашель связаны с работой продолговатого мозга.

Задача 2

После повреждения мозжечка человеку стало трудно сохранять равновесие и точно выполнять движения. Объясните связь симптомов с функцией этого отдела. Здесь нужно не просто назвать поражённую часть, а сопоставить каждый симптом с её обычной работой.

1. Мозжечок участвует в координации движений, то есть помогает согласовать их и сделать точными.
2. Он также использует информацию от органов чувств и других отделов нервной системы, чтобы помогать удерживать равновесие.
3. При повреждении мозжечка согласование нарушается, поэтому человеку сложнее точно двигаться и сохранять устойчивую позу.

Ответ: симптомы возникли из-за нарушения функций мозжечка — координации движений и поддержания равновесия.

Задача 3

Сравните последствия нарушения работы продолговатого мозга и больших полушарий: какие функции организма могут пострадать в каждом случае? Чтобы ответить, нужно соотнести каждый отдел с его задачами и не считать, что повреждения разных частей мозга проявляются одинаково.

1. Продолговатый мозг участвует в регуляции дыхания, сердечной деятельности и защитных рефлексов.
2. Большие полушария участвуют в сложной обработке информации, восприятии и произвольных действиях.
3. Значит, нарушение работы продолговатого мозга угрожает жизненно важным функциям, а нарушение работы полушарий может затронуть восприятие и сознательно управляемое поведение или движения.

Ответ: последствия будут различаться, потому что эти отделы выполняют разные задачи; точные нарушения зависят от того, какие участки повреждены.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все отделы головного мозга выполняют одинаковые функции. Так думают, потому что отделы связаны между собой и работают совместно, но связь не означает одинаковость задач. Проверка: попробуйте сопоставить каждому отделу собственную функцию, например мозжечку — координацию движений.

Ошибка — приписывать мозжечку управление дыханием и сердечной деятельностью. Её могут допустить, если помнить, что мозжечок важен для работы организма, но не различать его конкретную роль и функции других отделов. Проверьте себя: координацию и равновесие связывайте с мозжечком, а жизненно важные функции — прежде всего с продолговатым мозгом.

Ошибка — путать головной мозг со спинным. Оба входят в центральную нервную систему и соединены, поэтому их названия иногда воспринимают как обозначения одного органа. Проверка: это разные части системы, между которыми передаются импульсы; головной мозг расположен в черепе, а спинной — в позвоночном канале.

Ошибка — считать, что большие полушария отвечают только за мышление. Такое представление возникает, если сводить их работу к одной наиболее известной функции. На деле они также участвуют в восприятии сигналов и управлении произвольными движениями; проверяйте ответ по нескольким функциям, а не только по слову «мышление».

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что нервная система делится на центральный и периферический отделы, а нервные импульсы передают информацию. Знания о рефлексах и спинном мозге помогают понять, как мозг получает сигналы и участвует в ответных реакциях. Позже представления об отделах мозга пригодятся при изучении органов чувств, высшей нервной деятельности и влияния повреждений нервной системы на организм.

Что запомнить

• Головной мозг вместе со спинным мозгом образует центральную нервную систему.
• Отделы головного мозга различаются строением и функциями.
• Продолговатый мозг участвует в регуляции жизненно важных функций и защитных рефлексов.
• Мозжечок важен для координации движений и равновесия.
• Большие полушария участвуют в сложной обработке информации и произвольной деятельности.
• Отделы мозга действуют не изолированно, а согласованно.