Модель мозга человека

Модель мозга человека

«Распорядителем и распределителем всей деятельности организма» назвал великий русский ученый И. П. Павлов большие полушария головного мозга. Большие полушария, словно плащом, покрыты корой — серым веществом толщиной от 1 до 5 миллиметров. Площадь коры у человека колеблется от 1468 до 1670 квадратных сантиметров, что значительно превышает внутреннюю поверхность черепной коробки. Поэтому, чтобы вместиться в сравнительно небольшой объем, кора собрана в складки, образующие борозды и извилины. Наиболее глубокие извилины делят каждое полушарие на доли: лобную, височную, теменную, затылочную, островковую. Количество извилин у всех людей примерно одинаково, а вот рисунок, который они образуют, столь же различен, как и папиллярные линии пальцев руки.

Известно, что основной структурной и функциональной единицей нервной ткани является нейрон. В коре нейроны располагаются послойно, причем каждый слой составлен главным образом из нейронов однотипной конфигурации. Исключение составляет самый верхний, волокнистый слой: он образован не нервными клетками, а их отростками.

Такой слоистый принцип организации нейронов присущ коре головного мозга всех млекопитающих, различается лишь число слоев. Кроме того, нейроны коры как бы выстраиваются друг под другом, образуя анатомофункциональные единицы в виде вертикальных колонок. Колонки обычно бывают составлены из нейронов с простыми рецептивными полями, которые специализируются на восприятии какого-либо одного сигнала, например, звукового, и нейронов со сложными рецептивными полями, воспринимающих и анализирующих сочетание различных сигналов, скажем, звукового и зрительного. Варианты сочетаний нейронов а колонке могут быть самые разнообразные, и работать такие «вертикали» могут как самостоятельно, так и в комплексе с другими.

В зависимости от функциональной специализации и закономерностей распределения нейронов в коре различают сенсорные, или чувствительные, зоны, моторные, или двигательные, а также ассоциативные зоны.

Нейроны чувствительных зон получают и обрабатывают информацию от органов чувств, причем каждый орган имеет в коре свое представительство, так называемый корковый конец анализатора (в анализатор входит периферический, или наружный, конец, представленный различными рецепторами, нервные проводящие пути и центральный, или корковый, конец). Нейроны двигательных зон анализируют сигналы, поступающие от мышц, связок, сухожилий, костей, и управляют сложными движениями, координацией. Интересно, что чем большую роль играет данный орган в жизнедеятельности целого организма, тем большая площадь ему предоставляется в коре головного мозга. Например, в двигательной зоне, место занимает представительство правой и левой рук, причем у большинства людей представительство правой руки в левом полушарии головного мозга несколько больше, нежели левой руки в правом полушарии. Обусловлено это ведущей ролью правой руки в трудовой деятельности.

Нейроны ассоциативных зон не связаны непосредственно нервными проводящими путями ни с органами чувств, ни с мышечным аппаратом: они осуществляют связь в пределах коры. Кстати, наиболее сложно устроенные колонки располагаются как раз в ассоциативных зонах: в них преобладают нейроны со сложными рецептивными полями.

Очень многое для понимания механизмов работы корковых анализаторов, их взаимосвязей дали не только специальные исследования физиологов, но и наблюдения клиницистов-невропатологов, нейрохирургов, оперировавших на головном мозге. Важные данные о деятельности коры были получены в эксперименте, в частности с помощью электрофизиологических методов исследования. Регистрируя у животных электрические потенциалы нейронов различных участков мозга, специалисты установили, что яркая световая вспышка неизменно вызывает отчетливый электрический ответ нейронов затылочной доли мозга. На звуковой сигнал реагируют нейроны височной доли, на запах — нейроны лобной доли коры. Так, используя различные раздражители (зрительные, звуковые, обонятельные, вкусовые), специалисты проследили путь от периферического конца анализатора, представленного специализированными нервными приборами — рецепторами, до его высшего отдела, расположенного в коре.

Нанося на «карту» коры правого и левого больших полушарий головного мозга местоположение различных анализаторов, ученые установили: несмотря на то, что полушария однотипны по своему строению, анализаторы представлены в них неодинаково. Например, было подмечено, что полная или частичная потеря речи развивается только при поражениях левого полушария. Когда страдает правое полушарие, речь, как правило, остается сохранной. Эти наблюдения заставили предположить, что именно в левом полушарии находится центр речи, и дальнейшие тонкие исследования полностью подтвердили предположение. Многие ученые склонны объяснять локализацию речевого центра в левом полушарии тем, что здесь же находится представительство правой руки. А как известно, труд и членораздельная речь — главные стимулы, под влиянием которых развивался мозг человека.

В процессе эволюции под эгидой левого полушария оказались и такие высшие корковые функции, как письмо, счет, чтение, поэтому долгое время его называли главным, или доминантным. Сейчас стало ясно: правое полушарие вносит в нервную деятельность не менее существенный вклад, чем левое. Здесь нет центра речи, зато есть так называемый ; музыкальный центр, который придает речи эмоциональность, выразительность, интонационную окраску. Когда по какой-либо причине страдает та область правого полушария, где расположен музыкальный центр, речь человека становится не только монотонной, бесцветной, но он перестает различать речевые интонации, не может определить, с каким выражением произносится слово, фраза, перестает узнавать знакомые мелодии, не может напеть их.

Такое неодинаковое распределение анализаторов в коре больших полушарий головного мозга заставило заговорить о функциональной асимметрии головного мозга и более пристально изучать природу специализации полушарий. Выяснилось, что левому полушарию принадлежит ведущая роль в логическом абстрактном мышлении, а правому — в конкретном образном мышлении. Функциональная специализация сказалась и на характере памяти. Левое полушарие легко запоминает все то, в основе чего лежит слово: стихотворные строчки, теоретические сведения, различные правила. Правое прочно фиксирует образы: картины природы, рисунки, геометрические фигуры. Но работают полушария содружественно, взаимно обогащая и дополняя друг друга. Это и лежит в основе интеллектуальной, эмоциональной деятельности человека.

Л. Чилингарян, доктор медицинских наук

© Ваш домашний доктор