12. Полушария большого мозга

Определения и обозначения

Большие полушария — парные отделы переднего мозга, отвечающие за высшую нервную деятельность человека. К ней относятся мышление, память, речь и осознанное поведение. Полушария помогают человеку воспринимать информацию и выбирать действия. Их работа не ограничивается простыми ответами на раздражители.

Кора больших полушарий — слой серого вещества на поверхности полушарий, воспринимающий и анализирующий нервные импульсы. Серое вещество содержит тела нервных клеток. Благодаря коре сигналы от органов чувств становятся понятными, а движения могут быть осознанными. Её работа также нужна для обучения и запоминания.

Борозды и извилины — складки поверхности полушарий, увеличивающие площадь коры. Борозды представляют собой углубления, а извилины — выступающие между ними участки. Такая складчатая поверхность позволяет разместить больше коры в пределах черепа. Это создаёт условия для сложной обработки информации.

Функциональные зоны коры — участки коры, специализированные для восприятия сигналов, управления движениями, речи и мышления. Например, одни зоны принимают зрительные сведения, а другие участвуют в произвольных движениях. Такое разделение помогает коре организовать работу. Однако сложные действия обычно требуют взаимодействия нескольких зон.

Как это устроено

Продольная щель разделяет большие полушария на правое и левое, потому что у мозга есть две крупные симметричные части. Однако разделение не означает, что каждая часть работает сама по себе. Между полушариями проходят нервные волокна, по которым передаются сигналы. Благодаря обмену они могут согласованно участвовать в восприятии и действиях.

Снаружи полушарий находится кора, образованная преимущественно серым веществом, а глубже расположено белое вещество. В сером веществе находятся тела нервных клеток, которые принимают и обрабатывают информацию. Белое вещество образовано главным образом их длинными отростками — проводящими волокнами. Они соединяют разные участки коры и связывают их с другими отделами мозга.

Если бы кора была гладкой, её площадь при том же объёме мозга была бы меньше. Борозды и извилины складывают поверхность, словно компактно уложенный слой, и позволяют разместить больше нервных клеток. Поэтому складчатость увеличивает возможности обработки информации, не требуя такого же роста размеров мозга. Глубокие борозды также служат ориентирами, помогающими выделять отдельные доли.

Каждое полушарие условно делят на лобную, теменную, височную и затылочную доли. Такое деление связано не только с расположением: в разных долях особенно важны разные виды обработки информации. Лобная участвует в планировании, мышлении, движениях и речи; теменная — в анализе сигналов от кожи, мышц и суставов. Височная связана со слухом, памятью и пониманием речи, а затылочная — с обработкой зрительной информации.

Участки коры специализируются, потому что для разных задач нужны разные способы обработки сигналов. Двигательная зона посылает команды мышцам, чувствительная анализирует сигналы от тела, а речевые области участвуют в произнесении и понимании слов. Но действие вроде письма требует сразу нескольких умений: распознать слова, спланировать движение и управлять рукой. Поэтому повреждение одной области может отразиться на сложной деятельности, а полноценная работа зависит от связей между зонами.

Доли и функциональные зоны коры больших полушарий

В таблице указаны главные функции долей и зон, а также возможные последствия их повреждения. Последствия зависят от того, какой именно участок пострадал и насколько сильно. Пользуйся таблицей, чтобы связать симптом с видом обрабатываемой информации, а не запоминать названия отдельно.

Разбор задач

1. Анализ изображения

Определите, какая доля больших полушарий преимущественно участвует в анализе изображения, поступившего от глаз. Здесь нужно выяснить, какой вид информации анализируется, и затем связать его с долей мозга. Слово «преимущественно» указывает на главную область, но не означает, что она действует одна.

1. Изображение — это зрительная информация, поступающая от глаз.
2. Зрительная зона анализирует такие сигналы и находится в затылочной доле.
3. Значит, для ответа выбираем затылочную долю, не забывая, что обработка изображения требует связей с другими участками.

Ответ: преимущественно участвует затылочная доля. Она содержит зрительную зону коры. Другие участки мозга также могут включаться в распознавание и использование увиденного.

2. Слышит, но не понимает

После травмы человек слышит обращённую речь, но не понимает её смысл. Какая область мозга могла быть повреждена? В условии отдельно указано, что звуки человек воспринимает. Значит, нужно искать нарушение не слуха как такового, а понимания слов.

1. Сначала различаем два процесса: услышать звук и понять речь.
2. Височная доля связана со слухом, а её речевые участки участвуют в понимании речи.
3. Следовательно, возможное место нарушения — речевая область височной доли доминирующего полушария.

Ответ: могла быть повреждена височная речевая зона. Задача не позволяет точно установить место травмы, но указывает на область, связанную с пониманием речи. Сохранное восприятие звуков помогает отличить это нарушение от потери слуха.

3. Письмо и целенаправленное движение

Объясните, почему повреждение одного участка коры может нарушить сразу несколько действий, например письмо и выполнение целенаправленного движения. Письмо выглядит как одно действие, но требует нескольких разных операций. Поэтому следует рассмотреть, какие зоны участвуют в его подготовке и выполнении.

1. Чтобы написать слово, нужно воспринять или вспомнить его и понять, что требуется сделать.
2. Затем мозг планирует последовательность движений и управляет мышцами руки; в этом участвуют двигательные области лобной доли.
3. Если повреждение мешает передавать сигналы между участками или затрагивает общие для задач процессы, нарушиться могут и письмо, и другие целенаправленные движения.

Ответ: сложные действия складываются из нескольких взаимосвязанных процессов. Лобная доля участвует в планировании, а двигательная зона — в управлении движениями. Поэтому нарушение работы одного участка или его связей может повлиять сразу на несколько действий.

Типичные ошибки

Ошибка — считать правое и левое полушария полностью независимыми. Так думают, потому что у каждого есть собственные участки коры и некоторые различия в специализации. Проверка простая: вспомни о нервных волокнах, соединяющих полушария, и о том, что сложные действия требуют обмена информацией.

Ошибка — путать серое и белое вещество. Причина часто в том, что оба вещества находятся в одном органе и выполняют задачи нервной системы. Проверь себя: кора на поверхности состоит преимущественно из серого вещества, а внутри полушарий лежит белое вещество с проводящими волокнами.

Ошибка — приписывать каждую психическую функцию одной маленькой зоне. Названия функциональных зон создают впечатление, будто каждая из них работает отдельно и отвечает за всё целиком. Чтобы проверить вывод, раздели действие на этапы: например, речь включает восприятие, понимание и произнесение, а значит, требует совместной работы участков коры.

Ошибка — считать, что доли различаются только расположением. Такое представление возникает, если запоминать лишь названия и положение долей. Проверь себя вопросом о функции: лобная доля связана с планированием и движениями, затылочная — со зрением, а височная — со слухом и пониманием речи.

Связь с другими темами

Для изучения полушарий полезно знать строение нервной системы и головного мозга, а также что такое нейрон и рефлекс. Нейрон передаёт нервные сигналы, а рефлекс помогает понять, как нервная система отвечает на воздействие. Эти знания объясняют, как информация может поступать в кору и передаваться между её участками.

Сенсорные системы связаны с корой, потому что передают ей зрительные, слуховые, кожные и другие сигналы. Функциональные зоны принимают эту информацию и участвуют в её анализе. Например, сигнал от глаз обрабатывается зрительной зоной затылочной доли.

Дальше знания о полушариях пригодятся при изучении высшей нервной деятельности и условных рефлексов. Они также помогают разбираться в том, как мозг участвует в памяти, речи и поведении человека. Эти явления возникают благодаря согласованной работе многих участков нервной системы.

Что запомнить

• Большие полушария состоят из правого и левого полушарий.
• Поверхность полушарий покрыта корой — слоем серого вещества.
• Борозды и извилины увеличивают площадь коры.
• Кора разделена на доли, связанные с разными видами деятельности.
• В коре расположены двигательные, чувствительные, зрительные, слуховые и речевые зоны.
• Полушария работают совместно благодаря связям между ними.
• Высшие функции человека обеспечиваются взаимодействием многих участков коры.