Важливий відділ головного мозку – гіпоталамус: що це таке і за що він відповідає, причини патологічних змін, діагностика та лікування захворювань. Гіпоталамус: що це таке, функції, гормони, на що впливає та впливає Що входить до складу гіпоталамусу

Гіпоталамус розташовується у глибині мозку, формуючи стінки третього шлуночка.

Гіпоталамус – це вищий підкірковий центр інтеграції вегетативних, емоційних та мотиваційних реакцій, регулювання рухових (моторних), обмінних, енергетичних та інших відповідей, спрямованих на адаптацію та коригування поведінки. Гіпоталамус разом зі стовбуровими структурами мозку підтримує та регулює кровообіг (функція серця та тонус судин), регулює обмін речовин (залізи внутрішньої та зовнішньої секреції), контролює енергетичний обмін організму, обмін води, жирів, білків та вуглеводів. Він підтримує та узгоджує всі процеси в організмі, забезпечуючи сталість внутрішнього середовища (т.зв. гомеостаз). У цьому разом із прилеглими структурами діенцефальної області він контролює емоції, поведінка, сон.

Гіпоталамус розташований у самому центрі мозку.

Він містить близько 48 ядер (скупчення нервових клітин), частина з яких безпосередньо пов'язана з гіпофізом. Гіпофіз - це центр ендокринної регуляції в організмі, він регулює функцію надниркових залоз, тимусу, щитовидної залози, паращитовидних залоз, деякі функції підшлункової залози, статеві залози.

Гіпоталамус бере участь безпосередньо у сні, пробудженні, формуванні настрою, у реакції на стрес і в самому стресі, в мотиваціях і поведінкових реакціях. Прикладами порушення функції гіпоталамуса можуть бути синдром гіперзбудливості ( гіперактивні діти)і посттравматичний стресовий синдром.

Гіпоталамус можна порівняти з центральним комп'ютером в організмі людини, своєрідною релейною станцією, до якої стікається вся інформація про численні вегетативні (не підвладні свідомості) функції організму. У його веденні частота серцевих скорочень, температура тіла, почуття голоду і ситості, сон, статевий рефлекс (пошук пари), він визначає темперамент (емоції, агресивність та ін.). Переважний потік інформації досягає гіпоталамуса, але не надходить до кори головного мозку. Свідомість людини неспроможна обробити такий потік інформації та свідомо зробити адекватне коригування функцій організму. Гіпоталамус багато в чому є самостійною «інстанцією» мозку, яка запрограмована на «автоматичну» регуляцію всіх вегетативних процесів в організмі. Усвідомлений аналіз такого обсягу інформації навіть теоретично неможливий, перетравити її свідомості нереально. Та й не треба. Система регулювання вегетативних функцій налагоджена природою та налаштована за принципом зворотного зв'язку: запит – відповідь, більше – менше... При цьому параметри регуляції за участю гіпоталамуса «відкалібровані» та реалізуються у чітких фізіологічних рамках.

На нижчих рівнях (ствол мозку, спинний мозок) процеси регулюються рефлекторно. Завдання ж гіпоталамусу, як у топ-менеджера - збалансувати всі процеси в організмі і привести їх до заданих фізіологічних параметрів.

Наприклад, фізичне навантаження або стрес протікають із почастішанням серцебиття. У цьому частота серцевих скорочень – це лише видима (відчутна) частина регуляції. Одномоментно гіпоталамус регулює об'єм та силу серцевого викиду, тонус судин у різних ділянках тіла, тим самим перерозподіляючи кров у різні судинні басейни. Наприклад, потрібно екстрено забезпечити кров'ю працюючі м'язи. При цьому прискорене дихання також вимагає крові до легень, які інтенсивно поглинають кисень, необхідний для м'язів і, звичайно, серця. Важливо не забути про мозок, який має продовжувати аналізувати ситуацію, думати куди тікати та що робити. Трохи пізніше гіпоталамус включає потовиділення для охолодження шкіри, щоб уникнути перегріву. При цьому гіпоталамус повинен контролювати рівень стресових та інших гормонів, не обділити кровотоком нирки (при критичному зниженні ниркового кровотоку, нирки проживуть не більше кількох годин). А не тільки забезпечити приплив до м'язів, що працюють при бігу. Така приблизно роль гіпоталамуса на прикладі лише одного фізіологічного процесу – банального фізичного навантаження. Подібного роду процесів в організмі незрівнянно більше, в них беруть участь усі залози внутрішньої секреції - надниркові залози, щитовидна залоза, статеві залози та багато інших органів, тісно пов'язані між собою. Всі ці складні процеси протікають скоординовано, одномоментно та регулюються гіпоталмусом.

Будь-який збій у регуляторній функції гіпоталамуса призводить до серйозних поломок. Наприклад, ВСД (вегето-судинна дистонія), посттравматичні стресові реакції (), гіпоталамічний синдромлікування яких можливе лише при розумінні структурної організації гіпоталамуса, локалізації ядер (див. рис. нижче) та його численних зв'язків з іншими структурами мозку та ендокринними органами. Приміром, лікування ВСД та тривалих посттравматичних реакцій не буде ефективним без стабілізації функції перивентрикулярних ядер гіпоталамуса (врутренний протокол Інституту № 57/2001).

Для розуміння складності регулюючих систем гіпоталамуса нижче наведена схема регуляції залоз внутрішньої секреції та гладких м'язів (кишковик, протоки печінки, підшлункової джедези та ін.) за участю психоемоційних факторів, зав'язаних на гіпоталамусі. Схема наведена патофізіологом Д.Хьюбелем

Хочеш дізнатися, за що відповідає гіпоталамус і в яких процесах організму людини бере участь? Ок! Гіпоталамус відповідає за сигнали у вегетативної нервовій системі, за роботу в нейросекреторних центрах і регулює дуже важливі аспекти, але про все по порядку.

Архітектори стверджують, що наука зведення будівель дуже приблизна і будується на досвіді. Поклали балку півметрової товщини – не витримала, поклали метрову – тримає. Додамо, про всяк випадок, коефіцієнт — і запишемо, що це правильно.

Привіт друзі! Наш з вами мозок у мільйони разів складніший за будь-який архітектурний проект. Не дивно, що навіть досвідченим шляхом неможливо розгадати його таємниці. Гіпоталамус — це маленька ділянка в глибині черепної коробки, всього п'ять грамів вагою, керує безліччю функцій... За що відповідає гіпоталамус, ти зараз дізнаєшся!

Оповідь про мудрого оператора зв'язку

За що відповідає гіпоталамус і де знаходиться об'єкт, який нас цікавить? Це невелика область у проміжному мозку головного мозку у людини та тварин. Як видно з назви - розташований він безпосередньо під таламусом (латиною "hypo" - означає - "під"). Він неоднорідний, його формують кілька груп різних клітин. На цьому етапі вчені медики розрізняють тридцять дві такі групи. Їх називають ядрами.

Далеко не з кожного боку цей відділ мозку чітко відмежований, його клітини проникають у структуру сусідніх ділянок. Він пов'язаний з усіма іншими частинами ЦНС і особливо з гіпофізом.

По суті, він стоїть між нашими нервовою та ендокринною системами, відповідаючи і за сигнали у вегетативної нервовій системі.

Мозок добре захищений. Всі ми знаємо, що у нашого тіла єдиний кровотік, і якщо ввести в кров ліки, або отруту - ці речовини дуже швидко рознесуться по всьому організму. Тільки ЦНС на особливому «пропускному режимі». Не вдаючись до подробиць, скажу, що в ній є гемато-енцефалічний бар'єр — унікальна «завіса», яка встає на шляху більшості агресивних факторів, не допускаючи їх до мозкової речовини.

Гіпоталамус – єдине місце, де «завіса» не діє. Наш оператор повинен отримувати повну інформацію про те, що робиться в іншому теле. Інакше він зможе правильно реагувати.

Простий приклад: ти підчепив бактеріальну інфекцію, інформація про це через кров повинна дістатися до гіпоталамуса. Він зв'яжеться з гіпофізом, той через гормональну систему - з корою надниркових залоз, і в результаті цього ланцюжка в тебе підніметься температура - захисна реакція, спрямована на боротьбу з чужорідними білками, якими є мікроби.

За все у відповіді

Отже, система «гіпоталамус і гіпофіз» - це сполучна ланка між нервовою та ендокринною системами. Ця парочка - оператор і виконавець - здатна на багато подвигів. У яких процесах організму людини бере участь винуватець нашої урочистості?

Насамперед, у регуляції гомеостазу, тобто, підтримці постійної внутрішньої рівноваги.

Ми — теплокровні істоти, зберігаємо постійну температуру тіла і в спеку, і в холод. Це дозволяє нам активувати взимку та влітку, на відміну від земноводних, які з настанням холодів змушені впадати у сплячку.

Механізм такий: «оператор» зчитує зміни температури через циркулюючі рідини – ліквор спинного мозку та кров. Якщо зовні холодно, посилає в гіпофіз сигнал уповільнити теплообмін з навколишнім середовищем. Під впливом необхідних периферичні судини звужуються, утримуючи тепло у життєво важливих органів. Якщо у зовнішньому середовищі стає жарко — «оператор» дає зворотний сигнал і «виконавець» стимулює вироблення інших гормонів, щоб і потові залози розширилися, і ми уникнули перегріву завдяки посиленому потовиділенню. Сподіваюся стало трохи зрозуміліше, за що відповідає гіпоталамус?

Інші сторони внутрішнього балансу

Не порівнюватиму, які функції таламуса і гіпоталамуса. Вони досить різні, кожен об'єкт має свої завдання. Краще розповім, за що відповідає наш мудрий оператор. Виуджуючи інформацію з крові, що надходить до нього і спинномозкової рідини, він впливає на нейросекреторні центри і регулює наступні важливі аспекти життєдіяльності:

• голод і спрагу - оцінюючи осмотичний тиск рідини та вміст у плазмі поживних речовин;
• неспання і сон здійснюється через добові цикли, яким підпорядковані практично всі живі істоти і навіть рослини;
• кислотно-лужна рівновага, через ph крові;
• статева поведінка і потяг, який безпосередньо залежить від співвідношення ряду;
• сприйняття про феромонов (можна зарахувати до попередньому пункту);
• статевий диморфізм (якщо у відповідних ядрах гіпоталамуса є порушення - людина втрачає орієнтацію, її починають залучати об'єкти його ж статі, що зовсім неприродно для живої істоти, одна з важливих функцій якої - розмноження свого виду);

• турбота про своїх дітей (психологічний та виховні аспекти важливі, а й гормони впливають на ступінь зацікавленості у потомстві);
• існує зв'язок між діяльністю нашого «оператора» і виробленням гормону росту - тому самці, в основному, більші за самок;
• виведення продуктів метаболізму - гіпоталамус через склад крові визначає їхню концентрацію і не допускає накопичуватися до токсичних доз;
• зв'язок «гіпоталамус — гіпофіз — АКТГ — кора надниркових залоз — адаптивні механізми» говорить про пряме значення ділянки мозку, що розглядається в пристосувальних і захисних механізмах при ;
• він впливає пам'ять, емоційне поведінка і підсвідомість, але механізм цих явищ мало вивчений.

За що відповідає гіпоталамус? По суті наш «оператор» відповідає за все, крім автоматизму дихальних рухів і скорочень.

Не хворій!

Найуміліший «стрілочник» іноді помиляється і хворіє. Наприклад, при клімаксі у жінок, і наш незмінний регулятор помиляється, приймаючи глобальну гормональну перебудову за перегрів. Він включає механізми викиду зайвої спеки – припливи під час клімаксу.

Гормональна перебудова при статевому дозріванні, вагітності, може викликати збої в сигналах ЦНС до периферії, викликаючи емоційні сплески, пригніченість, агресивність, порушення в терморегуляції і навіть нічне нетримання сечі.

Різні пухлини, здавлюючи нашу ділянку мозку, не дають можливість адекватно реагувати на зміни в організмі. Наприклад, гамартома у дітей – пухлина, симптоми якої говорять про дисфункцію відповідного відділу мозку.

Щоб бути здоровим, треба, щоб у тілі все працювало, як годинник. Будь-які надлишки та недоліки харчування, шкідливі звички – це додаткове навантаження на нашого вірного «оператора внутрішнього зв'язку». Пропоную подбати про нього в міру сил, користуватися моїм «Курсом Активного Схуднення» і пам'ятати, що найголовніше для нас – рівновага.

На сьогодні все.
Дякую, що дочитали мою посаду до кінця. Діліться цією статтею зі своїми друзями. Передплатіть мій блог.
І погнали далі!

Гіпоталамус - вищий центр, що регулює функцію вегетативної нервової та ендокринної систем. Він бере участь у координації роботи всіх органів, сприяє підтримці сталості внутрішнього середовища організму.

Гіпоталамус розташовується в основі мозку та має велику кількість двосторонніх зв'язків з іншими структурами нервової системи. Його клітини виробляють біологічно активні речовини, здатні впливати на роботу ендокринних залоз, внутрішніх органів та поведінку людини.

Розташування та будова органу

Анатомія гіпоталамуса

Гіпоталамус знаходиться у ділянці проміжного мозку. Тут же розташовані таламус та третій шлуночок.Орган має складну будову і складається з кількох частин:

• зоровий тракт;
• зоровий перехрест - хіазму;
• сірий бугор з лійкою;
• соскоподібні тіла.

Зоровий перехрест утворюється волокнами зорових нервів. Тут нервові пучки частково переходять на протилежний бік. Він має форму поперечно розташованого валика, який продовжується в зоровий тракт і закінчується в підкіркових нервових центрах. Ззаду від хіазми лежить сірий бугор. Його нижня частина утворює лійку, яка сполучається з гіпофізом. За пагорбом знаходяться соскоподібні тіла, що мають вигляд сфер з діаметром близько 5 мм. Зовні вони вкриті білою речовиною, а всередині містять сіру, в якій виділяють медіальні та латеральні ядра.

Клітини гіпоталамуса утворюють понад 30 ядер, пов'язаних один з одним нервовими шляхами.Розрізняють три основні гіпоталамічні області, які, згідно з анатомією органу, являють собою скупчення різних за формою та розміром клітин:

1. 1. Передня.
2. 2. Проміжна.
3. 3. Задня.

У передній ділянці знаходяться нейросекреторні ядра – паравентрикулярні та супраоптичні. У них виробляється нейросекрет, який за відростками клітин, що формують гіпоталамо-гіпофізарний пучок, надходить у задню частку гіпофіза. До проміжної зони відносяться нижньомедіальне, верхньомедіальне, дорсальне, сіробугорні та інші ядра. Найбільш великими утвореннями задньої частини є заднє гіпоталамічне ядро, медіальне та латеральне ядра соскоподібного тіла.

Основні функції гіпоталамуса

Схема впливу рилізинг-факторів на роботу гіпофіза та залоз внутрішньої секреції

Гіпоталамусвідповідає за численні вегетативні та ендокринні функції.Його роль в організмі людини полягає в наступному:

• регуляція вуглеводного обміну;
• підтримка водно-сольового балансу;
• формування харчової та статевої поведінки;
• координація біологічних ритмів;
• контроль сталості температури тіла

У клітинах гіпоталамуса виробляються речовини, які впливають працювати гіпофіза. До них відносяться рилізинг-фактори - статини та ліберини. Перші сприяють зменшенню продукції тропних гормонів, а другі – збільшенню. Таким чином (через гіпофіз) гіпоталамус регулює функцію інших залоз внутрішньої секреції. Вступ рилізинг-факторів у кров має певний добовий ритм.

Регуляція роботи гіпоталамусу здійснюється нейропептидами, що виробляються у вище розташованих структурах. Їх продукція змінюється під впливом чинників довкілля та імпульсів, які з відділів кори мозку. Існують зворотні зв'язки між гіпоталамусом, гіпофізом та іншими залозами ендокринної системи. При збільшенні концентрації тропних та інших гормонів у крові виробництво ліберинів знижується, а вироблення статинів – підвищується.

Основні види та сфери впливу рилізинг-факторів представлені в таблиці:

У нейросекреторних ядрах у вигляді попередників синтезуються антидіуретичний гормон (АДГ), або вазопресин та окситоцин. По відросткам нервових клітин (нейрогіпофізарного тракту) вони надходять у задню частку гіпофіза. Під час переміщення речовин утворюються їхні активні форми. Також АДГ частково потрапляє до аденогіпофізу, де регулює секрецію кортиколіберину.

Основна роль вазопресину - контроль виділення та затримки води та натрію нирками. Гормон взаємодіє з різними типами рецепторів, які розташовані в м'язовій стінці судин, печінки, нирках, надниркових залозах, матці, гіпофізі. У гіпоталамусі знаходяться осморецептори, які реагують на зміну осмолярності та об'єму циркулюючої рідини шляхом підвищення або зниження секреції АДГ. Також існує зв'язок між синтезом вазопресину та активністю центру спраги.

Окситоцин ініціює і посилює родову діяльність, сприяє виділенню молока у жінок, що годують. У післяпологовому періоді під його дією відбувається скорочення матки. Гормон дуже впливає на емоційну сферу, з ним пов'язують формування почуття прихильності, симпатії, довіри та спокою.

Захворювання органу

До дисфункції органу можуть призводити різні фактори:

• травми голови;
• токсичні дії - наркотичні речовини, алкоголь, шкідливі умови праці;
• інфекції – грип, вірусний паротит, менінгіт, вітряна віспа, осередкове ураження носоглотки;
• пухлини - краніофарингіома, гамартома, менінгіома;
• судинні патології;
• аутоімунні процеси;
• оперативні втручання чи опромінення у гіпоталамо-гіпофізарній зоні;
• системні інфільтративні захворювання – гістіоцитоз, туберкульоз, саркоїдоз.

Залежно від локалізації ушкодження можливе порушення виробництва тих чи інших рилізинг-факторів, вазопресину, окситоцину. При патології органу часто страждають вуглеводний та водно-сольовий обміни, змінюється харчова та статева поведінка, виникають розлади терморегуляції. За наявності об'ємного утворення пацієнтів турбують головний біль, а при обстеженні виявляються симптоми здавлення хіазми - атрофія зорових нервів, зниження гостроти та звуження полів зору.

Порушення синтезу рилізинг-факторів

До порушення продукції тропних гормонів найчастіше призводять пухлини, хірургічні втручання та системні процеси. Залежно від виду рилізинг-фактора, синтез якого страждає, розвивається недостатність секреції певної речовини – гіпопітуїтаризм.

Гормональне тло при різних порушеннях виробництва рилізинг-факторів:

Деякі пухлини здатні синтезувати надмірну кількість гонадотропін-рилізинг-фактора, що проявляється передчасним статевим дозріванням. У поодиноких випадках можлива гіперпродукція соматоліберину, що призводить до гігантизму у дітей та розвитку акромегалії у дорослих.

Тактика лікування гормональних порушень залежить від цього. Для видалення пухлин застосовують хірургічні та променеві методи, іноді – медикаментозні препарати. При гіпопітуїтаризмі показано замісну терапію. З метою нормалізації рівня пролактину призначають агоністи дофаміну – каберголін, бромокриптин.

Нецукровий діабет

Найбільш частими причинами розвитку захворювання у дітей служать інфекції, а у дорослих – пухлини та метастатичні ураження гіпоталамуса, хірургічні втручання, аутоімунний процес – утворення антитіл до клітин органу, травми та прийом лікарських речовин – Вінбластину, Фенітоїну, антагоністів наркотиків. Під впливом пошкоджуючих чинників відбувається придушення синтезу вазопресину, що може мати тимчасовий чи постійний характер.

Патологія проявляється вираженою спрагою та збільшенням об'єму сечі до 5–6 л на добу та більше. Спостерігається зменшення потовиділення та виділення слини, нічне нетримання сечі, нестійкість пульсу з тенденцією до його почастішання, емоційна неврівноваженість, безсоння. При вираженому зневодненні відбувається згущення крові, зниження тиску, зниження маси тіла, розвиваються психічні порушення, підвищується температура.

Для діагностики захворювання дивляться загальний аналіз сечі, визначають електролітний склад крові, проводять пробу Зимницького, тести із сухої дією та призначенням десмопресину – аналога АДГ, виконують МРТ головного мозку. Лікування полягає в усуненні причини патології, застосуванні замісних доз препаратів десмопресину – Нативу, Мінірину, Вазомірину.

Гіпоталамічний синдром

Гіпоталамічний синдром – це сукупність вегетативних, ендокринних та обмінних розладів, що виникли внаслідок ураження органу. Найчастіше розвитку патології сприяють нейроінфекції та травми. Можливе виникнення синдрому внаслідок конституційної недостатності гіпоталамуса на фоні ожиріння.

Хвороба проявляється вегетативно-судинними, ендокринно-обмінними симптомами, а також порушенням терморегуляції. Характерні слабкість, стомлюваність, збільшення ваги, головний біль, зайва тривожність і перепади настрою. У ряду пацієнтів виявляється підвищений артеріальний тиск, ознаки функціонального гіперкортицизму (посилення продукції гормонів надниркових залоз), порушення толерантності до глюкози. У жінок синдром призводить до дисменореї, полікістозу яєчників, раннього клімаксу.

Патологія часто протікає у вигляді нападів, які можуть мати різний характер:

• Симпатоадреналові кризи – виникають раптово, проявляються почастішанням роботи серця, похолоданням кінцівок, тремтінням у тілі, розширенням зіниць, страхом смерті. Можливе підвищення температури.
• Вагоінсулярні кризи – починаються з відчуття жару та припливу крові до голови. Турбує нудота, блювання, почуття нестачі повітря. Пульс уріжається, можливо падіння тиску. Часто станом супроводжують прискорене та рясне сечовипускання, діарея.

Діагностика синдрому ґрунтується на з'ясуванні історії життя пацієнта, його скарг та зовнішньому огляді. Проводять загальноклінічне та біохімічні дослідження крові, оцінку гормонального профілю, ряд інструментальних обстежень – ЕКГ, МРТ головного мозку, ЕЕГ, УЗД щитовидної залози та інші (за показаннями). Лікування патології комплексне. Необхідна корекція всіх виявлених порушень, нормалізація режиму праці та відпочинку, лікувальна фізкультура.

Що таке гіпофіз та гіпоталамус, який зв'язок між цими частинами мозку? Вони складають гіпоталамо-гіпофізарний комплекс, який відповідає за нормальну та злагоджену роботу всього організму. Де розташований цей відділ мозку, яка його анатомія, гістологія, будова та функції? За що відповідає кожна частина гіпоталамуса (що це таке – докладно описує Вікіпедія).

Гіпоталамус є незначною за розмірами область, що розміщується в проміжному мозку. Він складається з великої кількості груп клітин – ядер. Даний відділ мозку є дуже важливим центром, який пов'язаний з багатьма частинами центральної нервової системи. До них входить спинний мозок, кора і стовбур головного мозку, гіпокамп, мигдалина та інші. Даний відділ розташований нижче за таламус, завдяки чому і отримав свою назву. Щодо стовбура мозку він розміщується трохи вище.

Гіпоталамус знаходиться в частині, яка відокремлена від таламуса гіпоталамічної борозна. При цьому його межі є досить нечіткими, що пояснюється тим, що деяка група клітин заходить на сусідні області, а інша – характеризується невизначеністю в термінології. Незважаючи на таку неоднозначність, вважається, що цей відділ розташований між верхнім мозком і кінцевою платівкою, передньою спайкою, зоровим перехрестем.

Будова

Анатомія цієї частини мозку має на увазі поділ на відділи гіпоталамуса, яких налічують 12 штук. До них відносять область сірого бугра, соскоподібних тіл та інші. Ядра гіпоталамусу - це група нейронів, які виконують певні функції в організмі людини. Їхня кількість перевищує 30 штук. Переважно ядра гіпоталамуса парні.

Анатомія та гістологія для зручності вивчення цих структур поділяє їх на зони:

• перивентрикулярна або навколошлуночкова;
• медіальна;
• латеральна.

Перивентрикулярна зона є тонкою смужкою, що знаходиться близько третього шлуночка. У медіальній частині ядра гіпоталамуса групуються в кілька областей, що розміщуються у переднезадньому напрямку. Преоптична зона також належить даному відділу, хоча її логічніше відносити до переднього мозку.

У нижній області гіпоталамуса виділяють такі частини, як соскоподібні тіла, лійка (її середня частина піднята і зветься серединне піднесення) і сірий бугор. Такий поділ не однозначний і досить спірний, але часто використовується в медичній літературі. Медіальне підвищення гіпоталамуса містить велику кількість кровоносних судин. Вони забезпечують перенесення всіх речовин, що продукуються в гіпофіз, який таким чином пов'язаний з гіпоталамусом. Нижня частина вирви з'єднується з ніжкою пітуїтарної залози.

Діяльність гіпоталамуса через гіпофіз дозволяє ефективно пов'язати нервову та ендокринну системи. Така функція можлива завдяки виділенню як гормонів, так і нейропептидів. Ядерні зони, які здатні продукувати ці речовини, називають гіпофізарною областю. Вони містять нейрони, здатні виділяти певні гормони.

Ядерні структури

Діяльність гіпоталамуса, будова якого є досить складною, забезпечується спільною роботою всіх ядер. Майже неможливо виділити зони, відповідальні певні функції у людини. Тільки супраоптичне та паравентрикулярне ядро ​​мають нейрони, відростки яких йдуть до гіпофіза, та їхня нейросекреція забезпечує вироблення окситоцину та вазопресину. Особливістю латеральної зони є те, що в ній немає окремих ядерних областей. Нейрони знаходяться довкола медіального пучка переднього мозку (дифузний характер розподілу).

До групи ядер хіазматичної області включаються переднє гіпоталамічне, супраоптичне, паравентрикулярне та інші, а в шлуночковій зоні розміщується перивентрикулярне. Біля сірого бугра виділяють вентромедіальне, дорсомедіальне та аркуатне нейронне скупчення. Пучок, що знаходиться в цій галузі, званий латеральним сіркобугорним ядром, яскраво розвинений виключно у людини і вищих приматів. Також тут є туберомамілярний комплекс, який поділяють на кілька частин.

Гормональна функція

При вивченні гіпоталамуса, функції якого полягають у нейроендокринній регуляції організму, зрозуміло, що він певним чином впливає на гіпофіз. Він, у свою чергу, виділяє гормони, які регулюють діяльність багатьох органів, залоз та систем.

У гіпоталамічних ядрах відбувається вивільнення рилізинг-факторів. Надалі вони переміщаються за аксонами до гіпофіза, де зберігаються певний час і випускаються у кров за необхідності. До гормонів, що виробляються в цій галузі, відносять:

• соматотропін;
• кортикотропін;
• соматостатин.

Нейротензин, орексин, вазопресин виробляються в зоні серединного підвищення нейросекреторними клітинами гіпоталамуса. Також усі гормони, що секретуються в даному відділі мозку, поділяють на ліберини та статини. Перші впливають на гіпофіз, пробуджуючи його функціонування. Статини характеризуються протилежним ефектом. Вони, навпаки, знижують рівень певних гормонів.

Функції

При вплив на гіпоталамус певних подразників спостерігається його нейроендокринна функція, яка полягає в наступному:

• підтримує в організмі деякі життєво важливі параметри – температуру тіла, енергетичний та кислотно-лужний баланс;
• забезпечує гомеостаз, який полягає у збереженні сталості внутрішнього стану тіла при дії будь-яких факторів зовнішнього середовища. Це дає можливість людині вижити у несприятливих йому умовах;
• регулює діяльність нервової та ендокринної системи;

• спостерігається впливом геть поведінка, що допомагає людині вижити. До цих функцій відносять забезпечення пам'яті, бажання добувати їжу, дбати про потомство, розмножуватися;
• даний відділ мозку оперативно отримує інформацію про склад і температуру крові, спинномозкової рідини, збирає сигнали від органів чуття, завдяки чому відбувається коригування поведінки, спостерігаються відповідні реакції автономної нервової системи;
• відповідає за наявність денних та сезонних ритмів діяльності організму через реакцію на світло, його кількість протягом доби;
• регулює апетит;
• встановлює сексуальну орієнтацію чоловіків та жінок.

Порушення роботи даного відділу мозку

Порушення нормальної роботи цього відділу мозку може бути пов'язане з утворенням пухлини, травмуванням або перебігом запальних процесів. Навіть при незначному пошкодженні гіпоталамусу внаслідок таких негативних факторів можуть спостерігатися серйозні зміни. Також характер розладів може проводити тривалість чи тяжкість впливу певних патологій. Іноді їх розвиток може проходити майже непоміченим до певного часу (при пухлинних процесах).

На тлі впливу певних негативних процесів можуть спостерігатися такі порушення:

• Передчасний пубертат пояснюється гіперфункцією даного відділу мозку. Для цього захворювання характерна поява вторинних статевих ознак у віці 8-9 років. Причиною даного явища вважається підвищений виробіток гонадоліберинів;
• гіпофункція даного відділу мозку. Приводить до появи нецукрового діабету, який супроводжується зневодненням організму, надто частим сечовипусканням. Зниження концентрації вазопресину стимулює розвиток цього захворювання.

Також порушення роботи даного відділу мозку може супроводжуватися розладом сну, гіпотермією, пойкілотермією, ендокринними, емоційними та вегетативними порушеннями. Іноді спостерігається амнезія, повна відсутність апетиту та почуття спраги чи інші патологічні процеси.

Список літератури

1. Мілку, Шт.-М. Терапія ендокринних захворювань
2. Ізард К. Емоції людини. - М., 1980.
3. Фрейд З. Введення у психоаналіз. - М., 1989.
4. Попова, Юлия Жіночі гормональні захворювання. Найефективніші методи лікування / Юлія Попова. – К.: Крилов, 2015. – 160 c
5. Гремлінг С. Практикум з управління стресом / С. Гремлінг, С. Ауербах. - СПб., 2002, с. 37–44.

Кора великого мозку

Вищим відділом ЦНС є кора великого мозку (кора великих півкуль). Вона забезпечує досконалу організацію поведінки тварин на основі вроджених та набутих в онтогенезі функцій.

Морфофункціональна організація

Кора великого мозку має такі морфофункціональні особливості:

Багатошаровість розташування нейронів;

модульний принцип організації;

Соматотопічна локалізація рецептуючих систем;

Екранність, т. Е. Розподіл зовнішньої рецепції на площині нейронального поля коркового кінця аналізатора;

Залежність рівня активності від впливу підкіркових структур та ретикулярної формації;

Наявність представництва всіх функцій нижченаведених структур ЦНС;

Цитоархітектонічний розподіл на поля;

Наявність у специфічних проекційних сенсорних та моторних системах вторинних та третинних полів з асоціативними функціями;

Наявність спеціалізованих асоціативних областей;

Динамічна локалізація функцій, що виражається у можливості компенсацій функцій втрачених структур;

Перекриття у корі великого мозку зон сусідніх периферичних рецептивних полів;

Можливість тривалого збереження слідів роздратування;

Реципрокний функціональний взаємозв'язок збудливих та гальмівних станів;

Здатність до іррадіації збудження та гальмування;

Наявність специфічної електричної активності.

Глибокі борозни ділять кожну півкулю великого мозку на лобову, скроневу, тім'яну, потиличну частки та острівець. Острівець розташований у глибині сильвієвої борозни і закритий зверху частинами лобової та тім'яної часткою мозку.

Кора великого мозку ділиться на давню (archicortex), стару (paleocortex) та нову (neocortex). Стародавня кора поряд з іншими функціями має відношення до нюху та забезпечення взаємодії систем мозку. Стара кора включає поясну звивину, гіпокамп. Нова кора має найбільший розвиток величини, диференціації функцій відзначається у людини. Товщина нової кори коливається від 1,5 до 4,5 мм і максимальна у передній центральній звивині.

Функції окремих зон нової кори визначаються особливостями її структурно-функціональної організації, зв'язками з іншими структурами мозку, участю у сприйнятті, зберіганні та відтворенні інформації при організації та реалізації поведінки, регуляції функцій сенсорних систем, внутрішніх органів.

Особливості структурно-функціональної організації кори великого мозку зумовлені тим, що у еволюції відбувалася кортикалізація функцій, т. е. передача корі великого мозку функцій структур мозку нижче. Однак ця передача не означає, що кора перебирає виконання функцій інших структур. Її роль зводиться до корекції можливих порушень функцій взаємодіючих з нею систем, більш досконалого, з урахуванням індивідуального досвіду, аналізу сигналів та організації оптимальної реакції на ці сигнали, формування у своїх та в інших зацікавлених структурах мозку пам'ятних слідів про сигнал, його характеристики, значення та характері реакцію нього. Надалі, у міру автоматизації, реакція починає виконуватися підкірковими структурами.

Загальна площа кори великого мозку людини близько 2200 см2 число нейронів кори перевищує 10 млрд. У складі кори є пірамідні, зірчасті, веретеноподібні нейрони.

Пірамідні нейрони мають різну величину, їх дендрити несуть велику кількість шипиків; Аксон пірамідного нейрона, як правило, йде через білу речовину в інші зони кори або структури ЦНС.

Зірчасті клітини мають короткі дендрити, що добре гілкуються, і короткий аскон, що забезпечує зв'язки нейронів в межах самої кори великого мозку.

Веретеноподібні нейрони забезпечують вертикальні або горизонтальні взаємозв'язки нейронів різних шарів кори.

Кора великого мозку має переважно шестишарову будову

Шар I - верхній молекулярний, представлений в основному розгалуженнями висхідних дендритів пірамідних нейронів, серед яких розташовані рідкісні горизонтальні клітини та клітини-зерна, сюди ж приходять волокна неспецифічних ядер таламуса, що регулюють через дендрит цього шару рівень збудливості кори великого мозку.

Шар II - зовнішній зернистий, складається з зірчастих клітин, що визначають тривалість циркулювання збудження в корі великого мозку, тобто мають відношення до пам'яті.

Шар III - зовнішній пірамідний, формується з пірамідних клітин малої величини і разом з II шаром забезпечують кірко-кіркові зв'язки різних звивин мозку.

Шар IV – внутрішній зернистий, містить переважно зірчасті клітини. Тут закінчуються специфічні таламокортикальні шляхи, тобто шляхи, що починаються від рецепторів аналізаторів.

Шар V - внутрішній пірамідний, шар великих пірамід, які є вихідними нейронами, аксони їх йдуть у стовбур мозку та спинний мозок.

Шар VI - шар поліморфних клітин, більшість нейронів цього шару утворюють кортико-таламічні шляхи.

Клітинний склад кори з різноманітності морфології, функції, форм зв'язку немає собі рівних інших відділах ЦНС. Нейронний склад, розподіл нейронів за шарами у різних областях кори різні, що дозволило виділити у мозку людини 53 цитоархитектонических поля. Розподіл кори великого мозку на цитоархітектонічні поля чіткіше формується у міру вдосконалення її функції у філогенезі.

У вищих ссавців на відміну від нижчих від рухового поля 4 добре диференціюються вторинні поля 6, 8 і 10, функціонально забезпечують високу координацію, точність рухів; навколо зорового поля 17 - вторинні зорові поля 18 і 19, що беруть участь в аналізі значення зорового стимулу (організація зорової уваги, керування рухом ока). Первинні слухове, соматосенсорне, шкірне та інші поля мають поруч розташовані вторинні і третинні поля, що забезпечують асоціацію функцій даного аналізатора з функціями інших аналізаторів. Для всіх аналізаторів характерний соматотопічний принцип організації проекції кору великого мозку периферичних рецептуючих систем. Так, в сенсорній області кори другої центральної звивини є ділянки представництва локалізації кожної точки шкірної поверхні, в руховій області кори кожен м'яз має свою топіку (своє місце), подразнюючи яку можна отримати рух даного м'яза; у слуховій ділянці кори є топічна локалізація певних тонів (тонотопічна локалізація), пошкодження локальної ділянки слухової області кори призводить до втрати слуху на певний тон.

Так само в проекції рецепторів сітківки ока на зорове поле кори 17 є топографічний розподіл. У разі загибелі локальної зони поля 17 зображення не сприймається, якщо воно падає на ділянку сітківки, що проеціюється пошкоджену зону кори великого мозку.

Особливістю кіркових полів є екранний принцип їхнього функціонування. Цей принцип полягає в тому, що рецептор проектує свій сигнал не на один нейрон кори, а на полі нейронів, яке утворюється колатералями і зв'язками. В результаті сигнал фокусується не крапка в крапку, а на багатьох різноманітних нейронів, що забезпечує його повний аналіз і можливість передачі в інші зацікавлені структури. Так одне волокно, що приходить у зорову область кори, може активувати зону розміром 0,1 мм. Це означає, що один аксон розподіляє свою дію на понад 5000 нейронів.

Вхідні (аферентні) імпульси надходять у кору знизу, піднімаються до зірчастих і пірамідних клітин III-V шарів кори. Від зірчастих клітин IV шару сигнал йде до пірамідних нейронів III шару, а звідси по асоціативних волокнах - до інших полів, областей кори великого мозку. Зірчасті клітини поля 3 перемикають сигнали, що йдуть в кору, на пірамідні нейрони V шару, звідси оброблений сигнал йде з кори до інших структур мозку.

У корі вхідні та вихідні елементи разом із зірчастими клітинами утворюють так звані колонки – функціональні одиниці кори, організовані у вертикальному напрямку. Доказом цього служить таке: якщо мікроелектрод занурювати перпендикулярно в кору, то своєму шляху він зустрічає нейрони, реагують однією вид подразнення, а якщо мікроелектрод вводити горизонтально корою, він зустрічає нейрони, реагують різні види стимулів.

Діаметр колонки близько 500 мкм і визначається вона зоною розподілу колатералей висхідного аферентного таламокортикального волокна. Сусідні колонки мають взаємозв'язки, що організують ділянки безлічі колонок в організації тієї чи іншої реакції. Порушення однієї з колонок призводить до гальмування сусідніх.

Кожна колонка може мати ряд ансамблів, що реалізують будь-яку функцію за імовірнісно-статистичного принципу. Цей принцип полягає в тому, що при повторному подразненні реакції бере участь не вся група нейронів, а її частина. Причому кожного разу частина нейронів, що беруть участь, може бути різною за складом, тобто формується група активних нейронів (імовірнісний принцип), середньостатистично достатня для забезпечення потрібної функції (статистичний принцип).

Як уже згадувалося, різні області кори великого мозку мають різні поля, що визначаються за характером і кількістю нейронів, товщиною шарів і т.д. Справді, у корі великого мозку виділяють сенсорні, моторні та асоціативні області.

Сенсорні області

Коркові кінці аналізаторів мають свою топографію і ними проектуються певні аференти провідних систем. Коркові кінці аналізаторів різних сенсорних систем перекриваються. Крім цього, у кожній сенсорній системі кори є полісенсорні нейрони, які реагують не лише на «свій» адекватний стимул, а й на сигнали інших сенсорних систем.

Шкірна система, що рецептує, таламокортикальні шляхи проектуються на задню центральну звивину. Тут є суворий соматотопічний поділ. На верхні відділи цієї звивини проектуються рецептивні поля шкіри нижніх кінцівок, на середні – тулуби, на нижні відділи – руки, голови.

На задню центральну звивину переважно проектуються больова та температурна чутливість. У корі тім'яної частки (поля 5 і 7), де також закінчуються провідні шляхи чутливості, здійснюється складніший аналіз: локалізація подразнення, дискримінація, стереогноз.

При ушкодженнях кори більш грубо страждають функції дистальних відділів кінцівок, особливо рук.

Зорова система представлена ​​в потиличній частці мозку: поля 17, 18, 19. Центральний зоровий шлях закінчується в полі 17; він інформує про наявність та інтенсивність зорового сигналу. У полях 18 та 19 аналізуються колір, форма, розміри, якості предметів. Поразка поля 19 кори великого мозку призводить до того, що хворий бачить, але не впізнає предмет (зорова агнозія, при цьому втрачається також колірна пам'ять).

Слухова система проектується в поперечних скроневих звивинах (звивини Гешля), у глибині задніх відділів латеральної (сильвієвої) борозни (поля 41, 42, 52). Саме тут закінчуються аксони задніх пагорбів чотирипалих і латеральних колінчастих тіл.

Нюхальна система проектується в області переднього кінця гіпокампальної звивини (поле 34). Кора цієї області має не шести-, а тришарову будову. При подразненні цієї області відзначаються нюхові галюцинації, її ушкодження веде до аносмії (втрата нюху).

Смакова система проектується в гіпокампальній звивині по сусідству з нюхом кори (поле 43).

Моторні області

Вперше Фрітч і Гітциг (1870) показали, що подразнення передньої центральної звивини мозку (поле 4) викликає рухову реакцію. У той самий час визнано, що рухова область є аналізаторною.

У передній центральній звивині зони, подразнення яких викликає рух, представлені за соматотопічним типом, але вгору ногами: у верхніх відділах звивини - нижні кінцівки, у нижніх - верхні.

Попереду від передньої центральної звивини лежать премоторні поля 6 і 8. Вони організують не ізольовані, а комплексні, координовані, стереотипні рухи. Ці поля також забезпечують регулювання тонусу гладкої мускулатури, пластичний тонус м'язів через підкіркові структури.

У реалізації моторних функцій беруть участь також друга лобова звивина, потилична, верхньотім'яна області.

Двигуна область кори, як ніяка інша, має велику кількість зв'язків з іншими аналізаторами, чим, мабуть, і обумовлена ​​наявність у ній значної кількості полісенсорних нейронів.

Асоціативні галузі

Усі сенсорні проекційні зони та моторна область кори займають менше ніж 20% поверхні кори великого мозку (див. рис. 4.14). Решта кори становить асоціативну область. Кожна асоціативна область кори пов'язана з потужними зв'язками з кількома проекційними областями. Вважають, що у асоціативних областях відбувається асоціація різносенсорної інформації. Через війну формуються складні елементи свідомості.

Асоціативні області мозку у людини найбільш виражені у лобовій, тім'яній та скроневій частках.

Кожна проекційна область кори оточена асоціативними областями. Нейрони цих областей частіше полісенсорні, мають великі здібності до навчання. Так, в асоціативному зоровому полі 18 число нейронів, що «навчаються» умовно-рефлекторної реакції на сигнал, становить більше 60% від числа фоновоактивних нейронів. Для порівняння таких нейронів у проекційному полі 17 всього 10-12%.

Ушкодження поля 18 призводить до зорової агнозії. Хворий бачить, оминає предмети, але не може їх назвати.

Полісенсорність нейронів асоціативної області кори забезпечує їх участь в інтеграції сенсорної інформації, взаємодія сенсорних та моторних областей кори.

У тім'яній асоціативної області кори формуються суб'єктивні уявлення про навколишній простір, про наше тіло. Це стає можливим завдяки зіставленню соматосенсорної, пропріоцептивної та зорової інформації.

Лобові асоціативні поля мають зв'язки України з лімбічним відділом мозку і беруть участь у організації програм дії під час реалізації складних рухових поведінкових актів.

Першою та найбільш характерною рисою асоціативних областей кори є мультисенсорність їх нейронів, причому сюди надходить не первинна, а досить оброблена інформація з виділенням біологічної значущості сигналу. Це дозволяє формувати програму цілеспрямованого поведінкового акта.

Друга особливість асоціативної області кори полягає у здатності до пластичних перебудов залежно від значущості сенсорної інформації, що надходить.

Третя особливість асоціативної області кори проявляється у тривалому зберіганні слідів сенсорних впливів. Руйнування асоціативної області кори призводить до грубих порушень навчання, пам'яті. Мовна функція пов'язана як із сенсорною, так і з руховою системами. Корковий руховий центр мови розташований в задньому відділі третьої лобової звивини (поле 44) частіше лівої півкулі і був описаний спочатку Дакс (1835), а потім Брока (1861).

Слуховий центр мови розташований у першій скроневій звивині лівої півкулі (поле 22). Цей центр був описаний Верніке (1874). Моторний та слуховий центри мови пов'язані між собою потужним пучком аксонів.

Мовні функції, пов'язані з письмовою мовою, - читання, лист - регулюються ангулярною звивиною зорової області кори лівої півкулі мозку (поле 39).

При ураженні моторного центру мовлення розвивається моторна афазія; у цьому випадку хворий розуміє мову, але сам говорити не може. При поразці слухового центру мови хворий може говорити, висловлювати усно свої думки, але розуміє чужої мови, слух збережений, але хворий не впізнає слів. Такий стан називається сенсорною слуховою афазією. Хворий часто багато говорить (логорея), але його неправильна (аграматизм), спостерігається заміна складів, слів (парафазії).

Поразка зорового центру мови призводить до неможливості читання, письма.

Ізольоване порушення листа – аграфія, виникає також у разі розладу функції задніх відділів другої лобової звивини лівої півкулі.

У скроневій ділянці розташоване поле 37, яке відповідає за запам'ятовування слів. Хворі із поразками цього поля не пам'ятають назви предметів. Вони нагадують забудькуватих людей, яким необхідно підказувати потрібні слова. Хворий, забувши назву предмета, пам'ятає його призначення, властивості, тому довго описує їх якості, розповідає, що роблять цим предметом, але назвати його не може. Наприклад, замість слова "краватка" хворий, дивлячись на краватку, каже: "це те, що надягають на шию і зав'язують спеціальним вузлом, щоб було красиво, коли йдуть у гості".

Розподіл функцій з областей мозку перестав бути абсолютним. Встановлено, що майже всі області мозку мають полисенсорные нейрони, т. е. нейрони, реагують різні подразнення. Наприклад, при пошкодженні поля 17 зорової області його функцію можуть виконувати поля 18 і 19. Крім того, різні рухові ефекти подразнення одного і того ж рухового пункту кори спостерігаються в залежності від поточної діяльності.

Якщо операцію видалення однієї із зон кори провести у ранньому дитячому віці, коли розподіл функцій ще жорстко закріплено, функція втраченої області майже повністю відновлюється, т. е. у корі є прояви механізмів динамічної локалізації функцій, дозволяють компенсувати функціонально і анатомічно порушені структури.

Важливою особливістю кори великого мозку є її здатність довго зберігати сліди збудження.

Слідові процеси у спинному мозку після його роздратування зберігаються протягом секунди; у підкірково-стволових відділах (у формі складних рухово-координаторних актів, домінантних установок, емоційних станів) тривають годинами; у корі мозку слідові процеси можуть зберігатися за принципом зворотного зв'язку протягом усього життя. Ця властивість надає корі виняткового значення у механізмах асоціативної переробки та зберігання інформації, накопичення бази знань.

Збереження слідів порушення у корі проявляється у коливаннях рівня її збудливості; ці цикли тривають у руховій ділянці кори 3-5 хв, у зоровій - 5-8 хв.

Основні процеси, що відбуваються в корі, реалізуються двома станами: збудженням та гальмуванням. Ці стани завжди реципрокни. Вони виникають, наприклад, у межах рухового аналізатора, що завжди спостерігається при рухах; вони можуть і між різними аналізаторами. Гальмівний вплив одного аналізатора на інші забезпечує зосередженість уваги одному процесі.

Реципрокні відносини активності часто спостерігаються в активності сусідніх нейронів.

Відношення між збудженням та гальмуванням у корі проявляється у формі так званого латерального гальмування. При латеральному гальмуванні навколо зони збудження формується зона загальмованих нейронів (одночасна індукція) і вона за протяжністю, як правило, вдвічі більша за зону збудження. Латеральне гальмування забезпечує контрастність сприйняття, що дозволяє ідентифікувати сприймається об'єкт.

Крім латерального просторового гальмування, у нейронах кори після збудження завжди виникає гальмування активності та навпаки, після гальмування – збудження – так звана послідовна індукція.

У тих випадках, коли гальмування не в змозі стримувати збудливий процес у певній зоні, виникає іррадіація збудження по корі. Іррадіація може походити від нейрона до нейрона, за системами асоціативних волокон І шару, при цьому вона має дуже малу швидкість - 0,5-2,0 м/с. В іншому випадку іррадіація збудження можлива за рахунок аксонних зв'язків пірамідних клітин III шару кори між сусідніми структурами, у тому числі між різними аналізаторами. Іррадіація збудження забезпечує взаємовідносини станів систем кори при організації умовно-рефлекторної та інших форм поведінки.

Поряд з іррадіацією збудження, що відбувається за рахунок імпульсної передачі активності, існує іррадіація стану гальмування корою. Механізм іррадіації гальмування полягає в переведенні нейронів у гальмівний стан під впливом імпульсів, що надходять із збуджених ділянок кори, наприклад, із симетричних областей півкуль.

Електричні прояви активності кори великого мозку

Оцінка функціонального стану кори великого мозку людини є важким і досі невирішеним завданням. Однією з ознак, що опосередковано свідчить про функціональний стан структур головного мозку, є реєстрація в них коливань електричних потенціалів.

Кожен нейрон має заряд мембрани, що з активації зменшується, а при гальмуванні - частіше збільшується, т. е. розвивається гиперполяризация. Глія мозку також має заряд клітин мембран. Динаміка заряду мембрани нейронів, глії, процеси, що відбуваються в синапсах, дендритах, аксонному горбку, в аксоні - все це постійно змінюються, різноманітні інтенсивності, швидкості процеси, інтегральні характеристики яких залежать від функціонального стану нервової структури і сумарно визначають її електричні показники. Якщо ці показники реєструються через мікроелектроди, то вони відображають активність локальної (до 100 мкм у діаметрі) ділянки мозку та називаються фокальною активністю.

У випадку, якщо електрод розташовується в підкорковій структурі, активність, що реєструється через нього, називається субкортикограмою, якщо електрод розташовується в корі мозку - кортикограмою. Нарешті, якщо електрод розташовується поверхні шкіри голови, то реєструється сумарна активність як кори, і підкіркових структур. Цей прояв активності називається електроенцефалограмою (ЕЕГ) (рис. 4.15).

Всі види активності мозку в динаміці схильні до посилення та ослаблення і супроводжуються певними ритмами електричних коливань. Людина у спокої за відсутності зовнішніх подразнень переважають повільні ритми зміни стану кори мозку, що у ЕЕГ знаходить свій відбиток у вигляді так званого альфа-ритму, частота коливань якого становить 8-13 на секунду, а амплітуда - приблизно 50 мкВ.

Перехід людини до активної діяльності призводить до зміни альфа-ритму на більш швидкий бета-ритм, що має частоту коливань 14-30 за секунду, амплітуда яких становить 25 мкВ.

Перехід від стану спокою до стану зосередженої уваги або сну супроводжується розвитком більш повільного тета-ритму (4-8 коливань в секунду) або дельта-ритму (0,5-3,5 коливань в секунду). Амплітуда повільних ритмів становить 100-300 мкВ (див. рис. 4.15).

Коли і натомість спокою чи іншого стану мозку пред'являється нове швидке наростаюче подразнення, на ЕЕГ реєструються звані викликані потенціали (ВП). Вони є синхронною реакцією безлічі нейронів даної зони кори.

Латентний період, амплітуда ВП залежать від інтенсивності подразнення, що наноситься. Компоненти ВП, кількість та характер його коливань залежить від адекватності стимулу щодо зони реєстрації ВП.

ВП може складатися з первинної відповіді або ж з первинної та вторинної. Первинні відповіді є двофазними, позитивно-негативними коливаннями. Вони реєструються у первинних зонах кори аналізатора і лише за адекватному даного аналізатора стимулі. Наприклад, зорова стимуляція для первинної зорової кори (поле 17) є адекватною (рис. 4.16). Первинні відповіді характеризуються коротким латентним періодом (ЛП), двофазністю коливання: спочатку позитивна, потім негативна. Первинна відповідь формується за рахунок короткочасної синхронізації активності довколишніх нейронів.

Побічні відповіді більш варіабельні по ЛП, тривалості, амплітуді, ніж первинні. Як правило, вторинні відповіді частіше виникають на сигнали, що мають певне смислове навантаження, адекватні для даного аналізатора стимули; вони добре формуються під час навчання.

Міжпівкульні взаємини

Взаємини півкуль великого мозку визначається як функція, що забезпечує спеціалізацію півкуль, полегшення виконання регуляторних процесів, підвищення надійності управління діяльністю органів, систем органів та організму загалом.

Роль взаємовідносин півкуль великого мозку найчіткіше проявляється під час аналізу функціональної міжпівкульної асиметрії.

Асиметрія у функціях півкуль уперше була виявлена ​​в XIX ст., коли звернули увагу на різні наслідки ушкодження лівої та правої половини мозку.

У 1836 р. Марк Дакс виступив на засіданні медичного товариства в Монпельє (Франція) з невеликою доповіддю про хворих, які страждають на втрату мови - стану, відомого фахівцям під назвою афазії. Дакс помітив зв'язок між втратою мови та пошкодженою стороною мозку. У його спостереженнях у понад 40 хворих з афазією були ознаки пошкодження лівої півкулі. Вченому не вдалося виявити жодного випадку афазії при пошкодженні лише правої півкулі. Підсумовувавши ці спостереження, Дакс зробив такий висновок: кожна половина мозку контролює свої, специфічні функції; мова контролюється лівою півкулею.

Його доповідь не мала успіху. Через деякий час після смерті Дакса Брока при посмертному дослідженні мозку хворих, які страждали на втрату мови та одностороннім паралічем, чітко виявив в обох випадках осередки пошкодження, що захопили частини лівої лобової частки. З того часу ця зона стала відома як зона Брока; вона була визначена, як область в задніх відділах нижньої лобової звивини.

Проаналізувавши зв'язок між перевагою однієї з двох рук і промовою, він припустив, що мова, більша спритність у рухах правої руки пов'язані з перевагою лівої півкулі у праворуких.

Через 10 років після публікації спостережень Брока концепція, відома тепер як концепція домінантності півкуль, стала основною точкою зору взаємовідносин двох півкуль мозку.

У 1864 р. англійський невролог Джон Джексон писав: «Нещодавно рідко хто сумнівався у цьому, що обидві півкулі однакові як і фізичному, і у функціональному плані, але тепер, коли завдяки дослідженням Дакса, Брока та інших стало ясно, що ушкодження однієї півкулі може викликати в людини повну втрату мови, колишня думка стала неспроможною».

Д. Джексон висунув ідею про «провідну» півкулю, яку можна розглядати як попередницю концепції домінантності півкуль. «Дві півкулі не можуть просто дублювати один одного, – писав він, – якщо пошкодження лише одного з них може призвести до втрати мови. Для цих процесів (промови), вище за які нічого немає, напевно має бути провідна сторона». Далі Джексон зробив висновок про те, «що більшість людей провідною стороною мозку є ліва сторона так званої волі, і що права сторона є автоматичною».

До 1870 і інші дослідники стали розуміти, що багато типів розладів мови можуть бути викликані пошкодженням лівої півкулі. К. Вернике виявив, що хворі при пошкодженні задньої частини скроневої частки лівої півкулі часто відчували труднощі й у розумінні мови.

У деяких хворих при пошкодженні лівої, а не правої півкулі виявлялися труднощі під час читання та письма. Вважалося також, що ліву півкулю керує і «цілеспрямованими рухами».

Сукупність цих даних стала основою уявлення про взаємини двох півкуль. Одна півкуля (у праворуких зазвичай ліва) розглядалася як ведуча для промови та інших вищих функцій, інша (права), або «другорядна», вважали під контролем «домінантного» лівого.

Виявлена ​​перша мовна асиметрія півкуль мозку зумовила уявлення про еквіпотенційність півкуль великого мозку дітей до появи мови. Вважається, що асиметрія мозку формується при дозріванні мозолистого тіла.

Концепція домінантності півкуль, згідно з якою у всіх гностичних та інтелектуальних функціях провідним у «правшої» є ліва півкуля, а права виявляється «глухою і німою», проіснувала майже століття. Однак поступово накопичувалися свідчення, що уявлення про праву півкулі як про другорядну, залежну, не відповідає дійсності. Так, у хворих з порушеннями лівої півкулі мозку гірше виконуються тести на сприйняття форм та оцінку просторових взаємозв'язків, ніж у здорових. Неврологічно здорові випробувані, які володіють двома мовами (англійською та ідиш), краще ідентифікують англійські слова, пред'явлені у правому полі зору, а слова на ідиш – у лівому. Було зроблено висновок, що така асиметрія пов'язана з навичками читання: англійські слова читаються зліва направо, а слова ідиш - праворуч наліво.

Майже одночасно з поширенням концепції домінантності півкуль стали з'являтися дані, що вказують на те, що права, або другорядна, півкуля також має свої особливі здібності. Так, Джексон виступив із твердженням про те, що у задніх частках правого мозку локалізована здатність до формування зорових образів.

Пошкодження лівої півкулі призводить, як правило, до низьких показників тестів на вербальні здібності. У той же час хворі з пошкодженням правої півкулі зазвичай погано виконували невербальні тести, що включали маніпуляції з геометричними фігурами, складання головоломок, заповнення частин малюнків або фігур і інші завдання, пов'язані з оцінкою форми, відстані і просторових відносин.

Виявлено, що пошкодження правої півкулі часто супроводжувалося глибокими порушеннями орієнтації та свідомості. Такі хворі погано орієнтуються у просторі, неспроможна знайти дорогу до будинку, у якому прожили багато років. З ушкодженням правої півкулі пов'язані також певні види агнозій, т. е. порушень у впізнанні чи сприйнятті знайомої інформації, сприйнятті глибини та просторових взаємовідносин. Однією з найцікавіших форм агнозії є агнозія на обличчя. Хворий з такою агнозією не здатний дізнатися знайомого обличчя, а іноді взагалі не може відрізняти людей один від одного. Впізнавання інших ситуацій та об'єктів, наприклад, може бути при цьому не порушено. Додаткові відомості, що вказують на спеціалізацію правої півкулі, були отримані при спостереженні за хворими, які страждають на тяжкі порушення мови, у яких, однак, часто зберігається здатність до співу. Крім того, у клінічних повідомленнях містилися дані про те, що пошкодження правої половини мозку може призвести до втрати музичних здібностей, не торкнувшись мовленнєвих. Цей розлад, званий амузією, найчастіше відзначалося у професійних музикантів, які перенесли інсульт або інші пошкодження мозку.

Після того як нейрохірурги здійснили серію операцій з коміссуротомією і були виконані психологічні дослідження на цих хворих, стало зрозуміло, що права півкуля має власні вищі гностичними функціями.

Існує уявлення, що міжпівкульна асиметрія вирішальною мірою залежить від функціонального рівня переробки інформації. І тут вирішальне значення надається характеру стимулу, а особливостям гностичної завдання, що стоїть перед спостерігачем. Прийнято вважати, що праву півкулю спеціалізовано у переробці інформації на образному функціональному рівні, ліву – на категоріальному. Застосування такого підходу дозволяє зняти низку важкорозв'язних протиріч. Так, перевага лівої півкулі, виявлена ​​під час читання нотних та пальцевих знаків, пояснюється тим, що ці процеси протікають на категоріальному рівні переробки інформації. Порівняння слів без їхнього лінгвістичного аналізу успішніше здійснюється за їх адресації правої гемісфери, оскільки для вирішення цих завдань достатня переробка інформації на образному функціональному рівні.

Міжпівкульна асиметрія залежить від функціонального рівня переробки інформації: ліва півкуля має здатність до переробки інформації як на семантичному, так і на перцептивному функціональних рівнях, можливості правої півкулі обмежуються перцептивним рівнем.

У випадках латерального пред'явлення інформації можна виділити три способи міжпівкульних взаємодій, що виявляються в процесах пізнання зорового.

1. Паралельна діяльність. Кожна півкуля переробляє інформацію з використанням властивих механізмів.

2. Виборча діяльність. Інформація переробляється у «компетентній» півкулі.

3. Спільна діяльність. Обидві півкулі беруть участь у переробці інформації, послідовно граючи провідну роль тих чи інших етапах цього процесу.

Основним чинником, визначальним участь тієї чи іншої півкулі у процесах впізнавання неповних зображень, і те, яких елементів позбавлене зображення, саме який ступінь значимості відсутніх у зображенні елементів. У випадку, якщо деталі зображення видалялися без урахування ступеня їхньої значущості, упізнання більшою мірою було утруднено у хворих із ураженнями структур правої півкулі. Це дає підставу вважати праву півкулю провідним у пізнанні таких зображень. Якщо ж із зображення видалялася відносно невелика, але високозначна ділянка, то упізнання порушувалося в першу чергу при ураженні структур лівої півкулі, що свідчить про переважну участь лівої гемісфери в упізнанні подібних зображень.

У правій півкулі здійснюється повніша оцінка зорових стимулів, тоді як у лівому оцінюються найбільш суттєві, значущі їх ознаки.

Коли значне число деталей зображення, що підлягає упізнанню, видалено, ймовірність того, що найбільш інформативні, значущі його ділянки не піддадуться спотворенню чи видаленню, невелика, а тому лівопівкульна стратегія впізнання значно обмежена. У таких випадках більш адекватною є стратегія, властива правому півкулі, заснована на використанні всієї інформації, що міститься в зображенні.

Труднощі в реалізації лівопівкульної стратегії в цих умовах погіршуються ще й тією обставиною, що ліва півкуля має недостатні здібності до точної оцінки окремих елементів зображення. Про це свідчать також дослідження, згідно з якими оцінка довжини та орієнтації ліній, кривизни дуг, величини кутів порушується насамперед при ураженнях правої півкулі.

Інша картина відзначається у випадках, коли більшість зображення видалена, але збережений найбільш значущий, інформативний його ділянку. У таких ситуаціях найбільш адекватним є спосіб пізнання, заснований на аналізі найбільш значущих фрагментів зображення - стратегія, використовувана лівим півкулею.

У процесі впізнавання неповних зображень беруть участь структури як правої, так і лівої півкулі, причому ступінь участі кожного з них залежить від особливостей зображень, і в першу чергу від того, чи містить зображення найбільш значущі інформативні елементи. За наявності цих елементів переважна роль належить лівій півкулі; при їх видаленні переважну роль у процесі пізнання грає праву півкулю.