§ 17. Передний мозг

Определения и обозначения

Передний мозг — отдел головного мозга, включающий промежуточный мозг и большие полушария. Эти части выполняют разные задачи: одни помогают передавать сигналы и регулировать работу организма, другие обеспечивают сложную обработку информации. Поэтому передний мозг участвует и в реакциях на окружающий мир, и в управлении внутренними процессами.

Промежуточный мозг — часть переднего мозга, объединяющая таламус и гипоталамус и участвующая в передаче и регулировании нервных сигналов. Он помогает направлять поступающую информацию и поддерживать согласованную работу организма. Его части специализируются на разных задачах, поэтому таламус и гипоталамус важно различать.

Большие полушария — парные отделы переднего мозга, обеспечивающие сложные формы деятельности и взаимодействие с внешней средой. Они обрабатывают сигналы органов чувств и участвуют в движениях, речи, памяти и мышлении. Связь между полушариями позволяет им работать согласованно.

Кора больших полушарий — слой серого вещества на поверхности полушарий, где расположены нервные центры. Серое вещество содержит тела нервных клеток, участвующих в обработке информации. Поэтому кора нужна для распознавания сигналов и выполнения сложных действий.

Как это устроено

Передний мозг находится в передней части головного мозга и включает промежуточный мозг и большие полушария. Такое деление отражает различие задач: промежуточный мозг связан с передачей сигналов и внутренней регуляцией, а полушария — с обработкой информации и сложным поведением. При этом отделы действуют не изолированно, а обмениваются сигналами.

Большие полушария разделены продольной щелью на правое и левое, но между ними проходит мозолистое тело — соединение нервных волокон. Оно нужно для обмена информацией и согласования работы полушарий. Снаружи расположена кора из серого вещества, глубже — белое вещество, по которому проходят нервные волокна, и подкорковые ядра, участвующие в регуляции движений и других процессов.

Поверхность полушарий образует борозды и извилины: борозды — углубления, извилины — выступающие складки. Если бы поверхность была гладкой, площадь коры была бы меньше. Складки увеличивают её, поэтому в ограниченном объёме черепа помещается больше нервных клеток и центров, обрабатывающих разные виды информации.

В коре выделяют двигательные и чувствительные зоны, а также зрительные, слуховые и речевые участки. Двигательная зона участвует в управлении движениями, чувствительные участки получают сигналы от органов чувств и тела. Зрительная и слуховая зоны обрабатывают соответствующие сигналы, а речевые участки участвуют в понимании и формировании речи. Такое разделение помогает мозгу специализировать обработку информации.

Промежуточный мозг помогает связывать сигналы и управлять внутренними процессами. Таламус принимает и перераспределяет чувствительную информацию, направляя её к участкам мозга, где она будет обработана. Гипоталамус участвует в поддержании постоянства внутренней среды, регулирует деятельность внутренних органов и связывает нервную систему с эндокринной. Это необходимо, чтобы организм мог согласовывать внутренние процессы и отвечать на изменения условий.

Отделы переднего мозга и их функции

Сначала определите, к какой части переднего мозга относится структура, затем сопоставьте её расположение с функцией. Особенно полезно сравнивать таламус и гипоталамус: названия похожи, но направления их работы различаются. Таблица показывает основные функции и не перечисляет все связи между отделами.

Разбор задач

Задача 1. У человека нарушилась регуляция температуры тела, появились сильная жажда и расстройства сна. Какая структура переднего мозга могла быть повреждена?

1. Температура тела, жажда и сон связаны с состоянием и регулированием внутренней среды организма. Значит, искать нужно структуру, участвующую во внутренней регуляции.
2. Таламус главным образом перераспределяет чувствительные сигналы. Гипоталамус регулирует постоянство внутренней среды и работу внутренних органов.
3. Сопоставляем признаки с функцией: нарушения относятся к процессам, которыми управляет гипоталамус. Ответ: вероятнее всего, повреждён гипоталамус.

Задача 2. Почему повреждение зрительной зоны коры может нарушить зрительное восприятие даже при исправных глазах?

1. Глаза принимают свет и преобразуют его в нервные сигналы, но этого недостаточно для полноценного восприятия. Сигнал должен дойти до мозга и быть обработан.
2. Зрительная зона коры участвует в обработке информации, поступившей от органов зрения. Если она повреждена, мозг может не распознавать зрительную информацию должным образом.
3. Следовательно, исправность глаз не гарантирует нормального зрения при нарушении обработки сигнала. Ответ: повреждение зрительной зоны может нарушить восприятие, хотя сами глаза работают.

Задача 3. Определите последствия повреждения мозолистого тела, двигательной зоны коры и таламуса и сравните нарушения.

1. Мозолистое тело соединяет полушария, поэтому его повреждение затруднит обмен информацией и согласование их работы. Это нарушение связи между частями мозга.
2. Двигательная зона коры участвует в управлении движениями. Её повреждение может нарушить выполнение движений, тогда как повреждение таламуса затруднит передачу и перераспределение чувствительных сигналов.
3. Сравниваем уровень нарушений: мозолистое тело обеспечивает связь полушарий, двигательная зона — управление движением, таламус — передачу чувствительной информации. Ответ: последствия различаются в зависимости от функции повреждённой структуры.

Типичные ошибки

Промежуточный мозг иногда считают частью ствола мозга, не относящейся к переднему мозгу. Путаница возникает потому, что разные отделы головного мозга тесно связаны и расположены рядом. Проверка: вспомните деление переднего мозга — в него входят промежуточный мозг и большие полушария.

Кору иногда отождествляют со всем серым веществом мозга. Ошибка возникает из-за того, что кора действительно образована серым веществом, но находится только снаружи больших полушарий. Чтобы проверить себя, уточните, о какой структуре говорится: кора — это наружный слой полушарий, а не всё серое вещество мозга.

Неверно считать, что каждое полушарие полностью отвечает только за одну половину тела. Такое упрощение может возникнуть из-за связей отдельных зон с движениями и чувствительностью частей тела. Проверьте себя: учитывайте взаимосвязь полушарий и работу мозолистого тела, которое помогает им обмениваться информацией.

Таламус и гипоталамус часто путают из-за сходства названий. Проверка по функциям помогает избежать ошибки: таламус главным образом перераспределяет чувствительные сигналы, а гипоталамус регулирует внутреннюю среду и деятельность внутренних органов. Если в описании говорится о жажде или температуре тела, речь идёт прежде всего о гипоталамусе.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, нужно знать основные отделы головного мозга, строение нервной системы, а также понимать, как работают рефлекс и рефлекторная дуга. Работа коры связана с высшей нервной деятельностью: условными рефлексами, мышлением, памятью, речью и сознанием. Эти знания пригодятся при изучении анализаторов, эндокринной регуляции, поддержания постоянства внутренней среды и заболеваний нервной системы.

Что запомнить

• Передний мозг состоит из промежуточного мозга и больших полушарий.
• Большие полушария соединены мозолистым телом.
• Кора больших полушарий образована серым веществом.
• Борозды и извилины увеличивают площадь коры.
• В коре расположены двигательные, чувствительные, зрительные, слуховые и речевые зоны.
• Таламус передаёт и перераспределяет чувствительную информацию.
• Гипоталамус регулирует постоянство внутренней среды и деятельность внутренних органов.