§ 42. Головной мозг

Определения и обозначения

Продолговатый мозг — отдел головного мозга, расположенный между спинным мозгом и другими отделами головного мозга. Он участвует в регуляции жизненно важных процессов и защитных рефлексов, поэтому помогает организму поддерживать работу внутренних органов и быстро реагировать на опасность.

Мозжечок — отдел головного мозга, расположенный позади ствола мозга. Он согласует движения разных мышц, помогает сохранять равновесие и поддерживать мышечный тонус — небольшое постоянное напряжение мышц. Благодаря этой работе движения становятся точными и согласованными.

Большие полушария — крупнейшая часть головного мозга, состоящая из правого и левого полушарий. Они связаны со сложными формами деятельности: восприятием информации, произвольными движениями, обучением и речью. Работа полушарий позволяет человеку не только реагировать на сигнал, но и осмыслять его.

Кора больших полушарий — слой серого вещества на поверхности полушарий. Она анализирует поступающие сигналы и участвует в управлении произвольными действиями. Благодаря коре человек может, например, осознанно выбрать движение или распознать услышанное слово.

Как это устроено

Головной мозг связан со спинным мозгом, поэтому сигналы от тела могут поступать в мозг, а команды — идти к мышцам и внутренним органам. Отделы мозга расположены не случайно: между ними существуют связи, которые позволяют передавать информацию и распределять задачи. Одни структуры регулируют быстрые реакции и работу органов, другие обрабатывают сложные сведения. Совместная работа нужна, чтобы реакция организма соответствовала ситуации.

Ствол мозга включает продолговатый мозг, мост и средний мозг, а к заднему мозгу относят мост и мозжечок. Продолговатый мозг и мост проводят сигналы между отделами нервной системы, а также участвуют в регуляции функций организма. Мозжечок получает сведения о положении тела и движениях, затем помогает согласовать работу мышц. Поэтому при ходьбе команды мышцам должны выполняться в нужной последовательности и с подходящей силой.

Промежуточный и средний мозг участвуют в передаче и обработке сигналов, но их задачи не одинаковы. Средний мозг помогает организму ориентироваться на некоторые зрительные и звуковые раздражители: например, поворачивать голову к внезапному звуку. Промежуточный мозг передаёт сигналы к другим участкам и участвует в регуляции работы внутренних органов. Такая обработка помогает связывать сведения от органов чувств с изменениями состояния организма.

Большие полушария принимают сигналы, поступившие от органов чувств, и участвуют в выборе ответа на них. Их кора содержит участки, связанные с разными видами восприятия и движений, поэтому человек может различать звуки, видеть предметы и управлять мышцами по своему желанию. Сложная деятельность возникает благодаря взаимодействию этих участков, а не работе одного из них в отдельности. Поэтому повреждение небольшой области иногда нарушает определённую функцию, сохраняя другие.

Серое вещество образовано преимущественно телами нервных клеток, а белое — главным образом их отростками, по которым проходят нервные импульсы. В полушариях серое вещество образует наружную кору, тогда как белое располагается под ней и соединяет разные участки. Такое расположение позволяет коре обрабатывать сигналы, а белому веществу проводить их между участками мозга. Серое вещество есть также внутри других отделов, поэтому его нельзя считать только наружным слоем мозга.

Отделы головного мозга и их основные функции

Сначала найдите в таблице отдел и его положение: так проще представить, где он находится относительно других структур. Затем сравните функции, чтобы увидеть, какие задачи отделы выполняют совместно, а какие отличаются. Например, мозжечок координирует движения, а кора участвует в осознанном управлении ими.

Разбор задач

Задача 1. Человек непроизвольно отдёрнул руку от горячего предмета. Нужно назвать отдел нервной системы, обеспечивающий защитную реакцию, и объяснить, что происходит с сигналом дальше. Важно различать быстрое рефлекторное движение и последующее осознание боли.

1. Отдёргивание руки — защитный рефлекс, который может осуществляться с участием спинного мозга. Это позволяет быстро убрать руку от источника опасности.
2. При этом сигнал о воздействии поступает также к головному мозгу. Там информация обрабатывается, и человек осознаёт боль.
3. Значит, само быстрое движение и ощущение боли связаны с разными этапами обработки сигнала. Рефлекторная реакция не требует предварительного осознания боли.

Ответ. Защитное отдёргивание руки обеспечивает рефлекторная дуга с участием спинного мозга. Головной мозг получает информацию о воздействии и участвует в осознании боли.

Задача 2. После повреждения мозжечка движения человека стали неточными, а равновесие нарушилось. Объясните, почему возникли оба нарушения. Для ответа нужно сопоставить симптомы с функциями мозжечка, а не приписывать ему управление всеми движениями.

1. Мозжечок помогает согласовывать сокращения разных мышц. При его повреждении работа мышц может оказаться недостаточно согласованной.
2. Из-за этого человеку труднее точно направлять движения и соразмерять их. Движение выполняется, но его точность снижается.
3. Мозжечок также участвует в поддержании равновесия и мышечного тонуса. Нарушение его работы поэтому отражается и на устойчивости тела.

Ответ. Повреждение мозжечка нарушило координацию мышечной работы, поэтому движения стали неточными. Поскольку мозжечок помогает поддерживать равновесие, человеку стало труднее сохранять устойчивое положение.

Задача 3. Человек понимает обращённую к нему речь, но не может произнести слова после поражения участка коры. Нужно объяснить, почему одна сложная функция могла нарушиться, а другая сохраниться. Подсказка — кора не является единым центром, который выполняет все задачи одинаково.

1. Разные участки коры специализируются на разных функциях. Одни участвуют в восприятии и понимании сигналов, другие — в подготовке и выполнении речевых движений.
2. Если повреждён участок, необходимый для произнесения слов, речь может нарушиться. Участки, которые обеспечивают понимание услышанного, при этом могут продолжать работать.
3. Сложная деятельность зависит от взаимодействия специализированных участков. Поэтому поражение одного из них не обязательно нарушает все остальные функции коры.

Ответ. Понимание речи и произнесение слов связаны с разными, хотя и взаимодействующими участками коры. Повреждение области, участвующей в произнесении, может нарушить эту функцию при сохранном понимании речи.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все отделы головного мозга выполняют одинаковую работу. Её допускают, когда воспринимают мозг как единое целое и не различают задачи его частей. Проверьте себя: сможете ли вы отдельно назвать роль продолговатого мозга, мозжечка и коры? Если ответы различаются, вы учитываете специализацию отделов.

Не следует приписывать мозжечку управление всеми произвольными движениями. Такое заблуждение возникает потому, что его повреждение заметно меняет движения человека. Но главная роль мозжечка — помогать согласовывать движения и поддерживать равновесие; проверить себя можно вопросом, отвечает ли он за точность и согласованность, а не за каждую команду мышцам.

Серое и белое вещество нельзя путать: первое связано преимущественно с телами нервных клеток, второе — с проводящими нервными волокнами. Названия сами по себе не объясняют их устройство, поэтому их легко запомнить неточно. Проверьте себя: серое вещество обрабатывает информацию, а белое прежде всего проводит импульсы между участками.

Ошибка — считать, что кора больших полушарий нужна только для мышления. Так думают, если связывают кору лишь со сложной умственной деятельностью и забывают о её других задачах. Кора также участвует в восприятии сигналов и произвольных движениях; чтобы проверить себя, назовите для неё хотя бы три разные функции.

Связь с другими темами

Для понимания работы головного мозга нужны знания о нервной системе, нейроне, нервном импульсе и рефлексе: они объясняют, как передаётся сигнал и формируется ответ. Эти понятия пригодятся при изучении органов чувств, потому что сигналы от них поступают в мозг для обработки. Тема также связана с высшей нервной деятельностью, поведением и регуляцией функций организма: работа мозга помогает объяснить, как человек воспринимает ситуацию и действует.

Что запомнить

• Головной мозг — часть центральной нервной системы, связанная со спинным мозгом.
• Отделы головного мозга различаются строением и функциями, но работают согласованно.
• Продолговатый мозг участвует в регуляции жизненно важных процессов и защитных рефлексов.
• Мозжечок координирует движения и помогает сохранять равновесие.
• Большие полушария — крупнейшая часть головного мозга.
• Кора больших полушарий участвует в восприятии, произвольных движениях и сложной деятельности.
• Серое и белое вещество различаются составом и ролью в работе нервной системы.