§ 38. Головний мозок. Будова та функції переднього мозку

Що спільного в будові мозочка і великого мозку людини? Чим відрізняються рухи людини від рухів тварин?

Проміжний мозок. Особлива складова мозку, над якою міститься великий мозок, називають проміжним мозком. Він має складнішу будову, ніж стовбур головного мозку. Головними частинами проміжного мозку є: таламус та гіпоталамус (іл. 104 а).

Таламус (зорові горби) — це парний орган, яйцеподібної форми, який бічною поверхнею зростається з півкулями великого мозку. Він містить численні ядра сірої речовини, які займають основну масу проміжного мозку та мають зв’язки з ядрами інших відділів та корою великого мозку. Основна функція зорових горбів — проведення чутливих імпульсів від рецепторів усіх органів чуття (за винятком нюхових) до кори великого мозку. У цій частині проміжного мозку сигнали аналізуються і сортуються: окремі з них гальмуються, інші — пропускаються, деякі — підсилюються. У таламусі містяться центри больової чутливості.

Гіпоталамус (підгорбова ділянка) розташована внизу таламуса. У товщі білої речовини гіпоталамус містить значну кількість ядер сірої речовини, які є вищими центрами регуляції температури тіла, обміну речовин, діяльності серця, судин, травних залоз. Ядра гіпоталамуса, отримуючи інформацію від рецепторів кровоносних і лімфатичних судин, визначають характер та ступінь порушення гомеостазу й за допомогою нервових та гуморальних механізмів впливають на виправлення ситуації. Гіпоталамус бере участь у формуванні таких відчуттів, як голод, спрага, пристрасть і відповідної щодо їх задоволення пристосувальної поведінки.

Гіпоталамус ніжкою зв’язаний з гіпофізом — залозою внутрішньої секреції. Гіпоталамус регулює діяльність гіпофіза, а через нього — й інших залоз внутрішньої секреції. Крім того, певні ядра гіпоталамуса здатні самостійно виробляти біологічно активні речовини і здійснювати гуморальну регуляцію функцій організму.

Будова великого мозку. Великий, або кінцевий, мозок (іл. 104 а) складається з двох великих півкуль (правої та лівої), з’єднаних мозолистим тілом, яке утворене з нервових волокон. Через мозолисте тіло здійснюється зв’язок між обома півкулями широким трактом провідних шляхів (іл. 104 б).

Півкулі вкриті корою, яка складається із сірої речовини. Від неї всередину мозку відходять відростки нейронів (біла речовина), які разом із нервовими волокнами, спрямованими до кори, утворюють низхідні та висхідні провідні шляхи основи півкуль, що з’єднують кору з усіма відділами нервової системи. Під корою великого мозку в білій речовині основи півкуль містяться скупчення нервових клітин — підкіркові ядра (вузли)

сірої речовини. Вони передають імпульси від кори до проміжного мозку. Шдкіркові ядра беруть участь у координації складної рухової активності (допоміжних рухів під час ходіння, мімічні рухи тощо), регуляції тонусу скелетних м’язів та здійснення орієнтувальних, захисних, харчових рефлексів, а також впливають на формування поведінки людини.

Мікроскопічну будову кори головного мозку вперше описав у 1874 р. український учений Володимир Бец.

Кора великого мозку завтовшки 1,3-4,5 мм. Вважають, що вона містить понад 27 млрд нейронів, розташованих у 6 шарів. Площа поверхні кори становить 2 000-2 500 см². Вона має багато борозен і звивин. Найглибші борозни кори великого мозку (центральна, бокова та потилично-тім’яна) ділять кожну півкулю на чотири частки: лобову, тім’яну, скроневу й потиличну (іл. 106). Кожна частка має чималу кількість менших борозен, між якими розташовані звивини.

Кількість борозен та звивин у людей приблизно однакова, але рельєф, який вони утворюють, у кожної людини свій.

Функци кори головного мозку. Кора відповідає за сприйняття та аналіз усієї інформації (зорової, слухової, смакової, нюхової та дотикової), яка надходить у мозок, керує складними рухами. Кора — центр усіх вищих функцій організму (свідомого сприйняття сигналів із зовнішнього середовища, абстрактного мислення, пам’яті, інтелекту).

За функціями кору поділяють на специфічні функціональні зони: чутливі одержують імпульси від рецепторів й аналізують їх; рухові надсилають імпульси до робочих органів (м’язів); асоціативні поєднують діяльність рухових і чутливих зон та забезпечують взаємодію усіх відчуттів. У корі потиличної частки міститься чутлива зорова зона, у скроневій — слухо

ва зона. Поблизу бокової борозни розміщена смакова, а біля основи півкуль — нюхова зони (іл. 107). Ураження цих чутливих зон спричиняє порушення роботи відповідних органів чуття.

Позаду від центральної борозни у тім’яній частці розташована зона шкірної та м’язово-суглобової чутливості. Спереду від центральної борозни в лобовій частці міститься рухова (моторна) зона, що забезпечує рух м’язів тіла (іл. 107). Нервові імпульси цієї зони зумовлюють скорочення певних груп м’язів і забезпечують чіткі рухові реакції.

Асоціативні зони охоплюють більшу частину кори (іл. 107). У них аналізується, зберігається і перетворюється інформація, отримана від чутливих зон. Асоціативні зони допомагають координувати довільні рухи. З діяльністю цих зон пов’язані також і психічні функції: пам’ять, мова, мислення, свідомість і поведінка. Ділянки, що відповідають за мову, містяться в корі скроневої, лобової та тім’яної часток. Ураження їх спричиняє розлад мови.

Загалом, кора функціонує як єдине ціле. Вона є матеріальною основою психічної діяльності людини.

Роль кори головного мозку в регуляції довільних рухів людини. Усі рухи людини поділяють на рефлекторні й довільні. Вам уже відомо, що рефлекторні рухові реакції виникають у відповідь на подразнення і відбуваються за участю спинного мозку та стовбура головного мозку. Довільні рухи здійснюються свідомо, цілеспрямовано; їх виконують за участю різних відділів центральної нервової системи та обов’язково кори великого мозку (іл. 108).

Рухова зона кори може збуджуватися імпульсами, що надходять до неї від органів чутливими шляхами через спинний мозок, стовбур мозку, мозочок і таламус. Збудження в руховій зоні можуть виникати й під впливом свідомої думки чи наміру. Імпульси передаються руховим нейронам (мотонейронам) цієї зони кори головного мозку, аксони яких пучками прямують донизу та сполучаються з руховими нейронами ядер черепно-мозкових або спинномозкових нервів. Нерви надсилають сигнали до груп м’язів, скорочення яких спричиняють або координують складні й точні довільні рухи. Тривалі рухи постійно коригуються нервовими імпульсами з мозочка.

Кіркові центри м’язів кінцівок, тулуба та шиї розміщені в руховій зоні в такій послідовності: внизу містяться ділянки, що відповідають за рухи голови, тулуба, а у верхньому відділі — за нижні кінцівки.

Розміри збудженої ділянки рухової зони залежать не від маси м’язів, а від складності й точності рухів. Особливо велика площа ділянки, яка керує рухами кисті руки, язиком, мімічними м’язами. Поранення або інші ушкодження кори рухової зони призводять до паралічу (втрата здатності рухатись) м’язів тіла.

Проміжний мозок: таламус, гіпоталамус. Великий (кінцевий) мозок. Півкулі і частки великого мозку. Кора головного мозку та її зони: чутливі, рухові, асоціативні. Довільні рухи

Навколо верхньої частини стовбура головного мозку розміщена лімбіч-на система (від лат. limbus [лімбус]— кайма, облямівка). Вона утворює його край, або лімб. До цього функціонального об’єднання входять структури, які є частинами кори головного мозку, що виникли найдавніше, тому її ще називають первісним, або емоційним, мозком. Лімбіч-на система визначає підсвідому (інстинктивну) поведінку, зокрема здобування їжі, захист, орієнтування, розмноження. Вона бере участь у регуляції психічної активності, формуванні мотивів, емоцій, пам’яті; визначає вплив настрою, а також внутрішніх змін в організмі на поведінку людини. Сприймання запаху, світла, формування пам’яті теж перебувають під впливом лімбіч-ної системи._

Нейрони всіх шести шарів кори головного мозку, розташованих один над одним, мають тісний зв’язок і функціонують як одне ціле. Кожний шар кори складений з нейронів певного виду. Лише зовнішній (на рисунку він верхній) утворений короткими відростками нервових клітин. Головна частина інформації надходить у кору до зірчастих і пірамідальних клітин 3-го та 4-го шарів. Нейрони кори так взаємодіють, що передача інформації в горизонтальному напрямку неефективна. Це пов’язано з великою кількістю коротких аксонів. Вивчаючи анатомічні зв’язки між нейронами та їхню взаємодію, дослідники припустили, що кора у вертикальному напрямку поділена на певні стовпчики (колонки), які є певними функціональними одиницями.

1. З яких частин складається проміжний мозок? Які їхні функції?

2. Охарактеризуйте будову кори головного мозку людини. 3. Назвіть основні частки та функціональні зони кори великого мозку. 4. Поясніть роль борозен та звивин кори головного мозку. 5. Розкрийте роль кори великого мозку в забезпеченні довільних рухів.

5. Доведіть, що головний мозок регулює роботу центрів спинного мозку. Під час досліду необхідно нагинатися вперед, не згинаючи ніг у колінах. Що спостерігаєте? Відтворіть та обґрунтуйте ланцюг дій щодо підтримки рівноваги тіла головним мозком.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Міщук