Все возможности живого существа неразрывно связаны с головным мозгом. Изучая анатомию этого уникального органа, ученые не перестают изумляться его возможностям.
Во многом набор функций связан со строением, понимание которой позволяет правильно диагностировать и лечить ряд заболеваний. Поэтому, исследуя борозды и извилины головного мозга, специалисты стараются отмечать особенности их структуры, отклонения от которых станут признаком патологии.
Что это?
Топография содержимого черепной коробки показала, что поверхность отвечающего за функционирование человеческого тела орган представляет собой череду возвышений и углублений, которые с возрастом становятся выраженными более ярко. Так площадь мозга расширяется при сохранении объема.
Извилинами называют складки, которые характеризуют орган в конечной стадии развития. Ученые связывают их образование с разными показателями напряжения в мозговых отделах в детском возрасте.
Бороздами называют каналы, отделяющие извилины. Они разделяют полушария на основные отделы. По времени образования есть первичный, вторичный и третичный типы. Одним из них формируются при внутриутробном периоде развития человека.
Другие приобретаются в более зрелом возрасте, сохраняясь без изменений. Третичные борозды головного мозга имеют свойства трансформироваться. Отличия могут касаться формы, направления и размера.
Строение
При определении основных элементов головного мозга лучше пользоваться схемой, чтобы более наглядно понять общую картину. К первичным углублениям коры относят главные борозды, делящие орган на две большие части, называемые полушариями, а также разграничивающие основные отделы:
- между височной и лобной долями проходит Сильвиева борозда;
- Роландова впадина расположена на границе между теменной и лобной частями;
- Теменно-затылочная впадина образуется на стыке затылочной и теменной зон;
- по Поясной впадине, переходящей в гиппокампальную, находят обонятельный мозг.
Формирование рельефа всегда происходит в определенном порядке. Первичные борозды появляются, начиная с десятой недели беременности. Сначала образуется латеральная, за ней центральная и другие.
Помимо основных борозд, имеющих отличительные названия, во время между 24-38 неделями внутриутробного периода появляется определенное число вторичных впадин. Их развитие продолжается и после рождения ребёнка. Попутно формируются третичные образования, количество которых сугубо индивидуально. Личностные особенности и интеллектуальный уровень взрослого человека относят к факторам, влияющим на рельеф органа.
Формирование и функции извилин головного мозга
Выявлено, что основные отделы содержимого черепной коробки начинают формировать с материнской утробы. И каждый из них отвечает за отдельную сторону человеческой личности. Так, функция височных извилин связана с восприятием письменной и устной речи.
Здесь расположен центр Вернике, повреждение которого приводит к тому, что человек перестаёт понимать, что ему говорят. При этом сохраняется произносить и записывать слова. Заболевание получило название сенсорной афазии.
В области нижней лобковой извилины находится образование, отвечающее за воспроизведение слов, которое называется речевой центр Брока. Если МРТ выявляет повреждение данного мозгового отдела, со стороны пациента наблюдается моторная афазия. Это означает полное понимание происходящего, но невозможность выразить свои мысли и чувства словами.
Такое случается при нарушении кровоснабжения в мозговой артерии.
Повреждения всех отвечающих за речь отделов способен вызвать полную афазию, при которой человек может потерять связь с внешним миром из-за неспособности общаться с окружающими.
Передняя центральная извилина функционально отличается от других. Являясь частью пирамидной системы, она отвечает за выполнение сознательных движений. Функционирование заднего центрального возвышения неразрывно связано с человеческими чувствами. Благодаря её работе люди ощущают тепло, холод, боль или прикосновение.
В теменной доле мозга расположена ангулярная извилина. Её значение связано с визуальным распознаванием получаемых изображений. В ней также происходят процессы, позволяющие расшифровывать звуки. Поясная извилина над мозолистым телом головного мозга это компонент лимбической системы.
Она отвечает за эмоции и контроль агрессивного поведения.
Особое значение в жизни человека занимает память. Она играет важную роль в собственном обучении и воспитании новых поколений. И сохранение воспоминаний было бы невозможным без гиппокампальной извилины.
Изучающие невропатологию врачи отмечают, что поражение одного из мозговых отделов встречается чаще, чем заболевание всего органа. В последнем случае у пациента диагностируют атрофию, при которой большое количество неровностей сглаживается. Это заболевание тесно связано с серьёзными интеллектуальными, психологическими и умственными отклонениями.
Доли мозга и их функции
Благодаря бороздам и извилинам орган внутри черепной коробки разделен на несколько отличных по назначению зон. Так, лобная часть мозга, которая находится в передней отделе коры, связана со способностью выражать и регулировать эмоции, составлять планы, рассуждать и решать проблемы.
Степень её развития определяет интеллектуальный и психический уровень человека.
Теменная доля отвечает за сенсорную информацию. Она также позволяет отделять контакты, произведенный несколькими объектами. В височной области содержится всё необходимое, чтобы обрабатывать получаемую визуальную и слуховую информацию. Медиальная зона связана с обучением, восприятием эмоций и памятью.
Средний мозг позволяет поддерживать мышечный тонус, реакцию на звуковые и зрительные раздражители. Задняя часть органа разделена на продолговатую часть, мост и мозжечок. Дорсолатеральная доля отвечает за регуляцию дыхания, пищеварения, жевания, глотания и защитных рефлексов.
Мост соединяется все отделы головного мозга со спинным. Функция мозжечка заключается в поддержании координации движений и равновесия.
Подведем итоги: долгое время строение содержимого черепной коробки оставалось загадкой для ученых. Сегодня благодаря современным методам исследования им удалось проникнуть в эту тайну, углубленно изучив строение органа. Существует много схем и таблиц, позволяющих выделить основные зоны мозга и их назначения. А также по нехарактерным для здорового человека утолщениям или повреждениям выявлять серьёзные патологии.
Извилины и борозды (gyri и sulci) головного мозга – глубоко и прочно связанные между собой структурные образования под сводом черепа.
Морщинистая поверхность, которую можно привычно увидеть на изображениях ГМ, образована их сочетанием и чередованием.
Выступы и углубления, прихотливо разбросаны природой на обширном пространстве телэнцефалона (конечного мозга) – совершенной и развитой структуры, покрывающей другие отделы ГМ.
Анатомическое строение долей головного мозга
В строении любого органа человеческого тела, подвергшегося развитию в эволюционной динамике, можно проследить целесообразность природы, предусмотревшей и преобразовавшей некоторые органы.
Борозды и извилины полушарий имеются в строении человеческого ГМ и у мозговых структур некоторых млекопитающих. Их образование было продиктовано необходимостью уместить большую поверхность под практически не изменившимся в размерах сводом черепа.
Переход человека к прямохождению и его развитие привели к необходимости формирования большего объема мозговых структур.
Но увеличение костного защитного свода привело бы к непропорциональности, утяжелению, из-за которого голова не могла бы находиться вверху тела.
А объективная необходимость к этому существовала, поскольку именно в ней размещаются основные улавливатели и анализаторы информации, поступающей извне.
Благодаря только поступающему значительному объему информационного потока, человек не смог бы достичь своего нынешнего, главенствующего и исключительного положения — окружающая реальность требовала формирования ощущений, практического опыта, способности анализа и сопоставления уже накопленных знаний и соотношения их с новой для себя, или аналогичной ситуацией.
Речь появилась благодаря накоплению гнозиса и праксиса, а ее формирование привело к абстрактному мышлению — эта способность, совершение сложных движений и их цепочек, высшие психические функции, все это результат трансформаций, которые проделала природа, увеличивая площади поверхности образованием складок и углублений и умещая большой объем в ограниченном пространстве.
65-70% коры расположились в новообразовавшихся бороздах, если бы не упаковка, проведенная природой подобным образом, у человека в распоряжении была бы только треть существующего объема, которая размещается на поверхности обоих полушарий.
Проведенные исследования показали, что рисунок gyri и sulcus у разных людей индивидуален. Глубокие и крупные складки есть у всех людей и у некоторых животных. Ответ на вопрос — сколько извилин у человека в мозгу — не будет точным, количество вариабельно, формирование новых или отсутствие привычных настолько разнообразно, что существуют специальные атласы, в которых собраны примеры индивидуального строения конечного мозга.
Основные отличия борозды и извилины состоят не столько в выполняемых функциях, сколько в расположении этих образований относительно друг друга. Но они неразрывно связаны между собой, потому что формируются на стадии гирификации во время внутриутробного развития из фронтального (или первичного переднего) мозгового пузыря.
Извилины – это возвышения над поверхностью ГМ, в то время как борозды локализованы в межизвилинном пространстве и разграничивают эти выступы. Несомненная связующая роль белого вещества с его специфическим составным компонентом — пучком аксонов (проводников нервных импульсов), покрытых специальным миелином.
Телэнцефалон – образование из нескольких важнейших структур:
- двух больших мозговых полушарий;
- плотно и надежно покрывающей их коры (нетолстого слоя серого мозгового вещества, достигающего максимум нескольких мм);
- специфического сплетения нейронов — мозолистого тела, присущего исключительно млекопитающим;
- прихотливо собранного из серых и белых полос соответствующих мозговых веществ полосатого тела, составной части системы базальных ядер полушарий ГМ;
- обонятельного мозга с его сложным строением, делением на периферию и центр.
Разграничение борозд ГМ по виду, эмбриогенезу и функциональности подразумевает дифференциацию на первичные, вторичные и третичные. Последние не берутся во внимание при изучении анатомического строения, поскольку глубоко индивидуальны для каждого человека. Они достаточно мелкие и не имеют названий.
Топонимы и эпонимы есть только у первичных и вторичных борозд, но первичные отличаются не только расположением (они присутствуют и внутри долей, и в качестве междолевого объединительно-разграничительного углубления).
Первичные углубления – это главные и разграничивающие борозды, расположенные между двумя полушариями или основными отделами головного мозга.
Их формирование происходит еще на 10 неделе вынашивания плода, оно заложено в программе, по которой работают мозговые пузыри:
Медиальная поверхность просто испещрена глубокими постоянными бороздами – здесь находятся гиппокампальная, поясная, коллатеральная, территориально близкая к затылочной доле, и недалеко от нее – шпорная. Но первая, о которой вспоминают анатомы при упоминании медиальной поверхности – это борозда мозолистого тела, потому что между ней и поясной, образующей разветвления, располагается опоясывающая извилина. Хотя гиппокампальная и коллатеральная тоже своего рода рубеж для извилины височной коры.
В нижней поверхности коры находятся обонятельная, орбитальная, прямая и нижняя височная борозды. Они входят в состав разных отделов, потому что нижняя поверхность принадлежит височной, лобной и затылочным долям.
В этом мозговом сегменте есть только одна извилина, заслуживающая внимания – язычковая (в другой транскрипции – язычная, gyrus lingualis), которую отделяют шпорная и коллатеральная борозды.
Присутствие борозд неизменно сопряжено с наличием извилин, образованных трансформацией мозговой ткани для экономии пространства:
- У лобной доли целых 6 извилин, из них четыре – на наружной поверхности, а две – на внутренней. Такое количество легко объяснимо величиной ЛД, занимающей более четверти всего человеческого мозга. Прямая и орбитальная извилины относятся к внутренним образованием, а вертикальные предцентральная, верхняя, нижняя и средняя – наружные. Предцентральную (в других источниках – прецентральную) формируют одноименная борозда и центральная, место дислокации средней – естественно, между верхней и нижней лобной бороздой, нижняя расположена между соответствующей лобной и сильвиевой. Задняя треть средней лобной извилины содержит центр письма, а в нижней лобной находится двигательный центр.
- Границами теменной области служат Роландова (от лобной), Сильвиева (у височной), и теменнозатылочная. В ней дислоцированы постцентральная, ограниченная одноименной бороздой и центральной, угловая, возле верхней височной борозды, две горизонтально расположенные дольки (нижне- и верхнетеменная), и надкраевая, рядом с Сильвиевой бороздой.
- На базальной поверхности височной доли извилин всего две, но очень важные: гиппокампа и латеральная затылочно-височная. Дислокация во внутренней пространстве затылочной доли 2 образований: gyrus lingualis и теменнозатылочной извилины, обусловлена присутствием шпорной борозды, которая и разделяет их между собой.
Извилины головного мозга и борозды головного мозга трудно рассматривать по отдельности. Их глубокие и прочные связи обусловлены вековыми изменениями и трансформациями. Природа трудилась, создавая основную архитектонику важнейшего структурного образования, максимально близко подгоняя ее составные элементы под существовавшие надобности.
Можно рассматривать их не как отдельные части, а как часть единого целого, своеобразные клавиши, на которые нажимает центральная нервная система, если человек меняет род деятельности, совершает какие-то действия, начинает, заканчивает или продолжает то, чему он научился в процессе длительного совершенствования.
Функции борозд и извилин головного мозга
Во многом присущую мозговым образованиям функциональность определяет их месторасположение. Условное деление предполагает наличие долей, расположенных в лобной, теменной, затылочной или височной части, поддающихся визуализации и островковой, прикрытой остальными и поэтому обнаруженной позже.
Третичные образования – результат индивидуального развития, поэтому в анатомических атласа и представлено такое разнообразие вариантов их расположения. Но без первичных борозд невозможно представить себе человека разумного, ставшего результатом длительного и сложного процесса оптимизации, трансформации, развития — всего того, что называют процессом эволюции.
Передняя центральная извилина, часть пирамидной системы, при ее повреждении вызывает полное отсутствие сознательных движений. Гиппокамп отвечает за память, а ангулярная извилина – за распознавание визуальных изображений, получаемых с помощью зрительных органов.
О назначении язычной и обонятельной говорят уже данные им названия, но о функциях постцентральной и краевой извилин простой человек слышит мало. А между тем постцентральная выполняет функции центра по болевой и температурной чувствительности, отвечает за осязание, хотя за функцию стереогноза отвечает верхнетеменная долька.
Надкраевая служит средоточием праксии – всего того, что необходимо человеку в его работе – она фиксирует навыки, полученные в труде, занятиях спортом.
Чуть ниже надкраевой располагается угловая, без которой человек не мог бы читать. Продольные, дислоцированные в височной доле, содержат сенсорный центр речи, ядро слухового анализатора и, несмотря на его существование сразу после рождения, совершенствуются и усложняются на протяжении всей жизни.
Головной мозг — сложная структура человеческого организма, включающая в свой состав множество образований. Сложность его строения обусловлена обилием выполняемых им функций. По сути, головной мозг координирует деятельность всего организма, именно благодаря нему наше сердце бьется, только благодаря активности его центров мы дышим. В этой статье мы постараемся приподнять завесу тайны над анатомией головного мозга человека.
Части головного мозга
Как было отмечено выше, структура головного мозга действительно сложна. Чтобы упростить ее изучение, в зависимости от выполняемых функций и особенностей внутриутробного развития, головной мозг подразделяют на следующие части:
- передний мозг (теленцефалон), который состоит из больших полушарий головного мозга;
- промежуточный мозг (диенцефалон), включающий в себя таламус и окружающие его структуры;
- средний мозг (мезенцефалон), состоящий из четверохолмия и ножек мозга;
- задний мозг (метенцефалон), который включает мост и мозжечок;
- продолговатый мозг (миеленцефалон).
Строение мозга на поперечном срезе
Если условно разрезать головной мозг во фронтальной плоскости, можно увидеть, что часть мозга окрашена в темный цвет, а часть — светлый. Темная часть — серое вещество, представляющее собой скопление тел нервных клеток (нейронов). Она представлена мозжечком и корой больших полушарий головного мозга, которая расположена по периметру. Однако есть участки серого вещества и внутри головного мозга, они получили название базальных ганглиев, или экстрапирамидной системы.
В то время как кора вместе с бороздами и извилинами головного мозга выполняет функции координации высшей нервной деятельности (речи, письма, мышления, памяти, внимания, эмоций), серое вещество экстрапирамидной системы необходимо для осуществления высокоточных координированных движений.
Базальные ганглии включают в себя такие структуры:
- стриопаллидарная система, которая состоит из хвостатого ядра и чечевицеобразного ядра (скорлупа совместно с бледным шаром);
- лимбическая система, включающая ограду и миндалевидное тело.
Белое вещество, в свою очередь, является скоплением отростков нервных клеток, которые обеспечивают взаимосвязь вышележащих отделов мозга с нижележащими, а также взаимодействие разных нейронов в пределах одной структуры.
Головной мозг: функции
На самом деле функций головного мозга человека огромное множество, и о них можно написать не одну статью. В перечне ниже все функции объединены в отдельные группы:
- обработка информации, поступающей извне;
- планирование и принятие решений;
- осуществление движений;
- эмоции;
- запоминание и память;
- внимание;
- речь;
- интеллект и мышление.
Строение коры
Кора больших полушарий головного мозга представляет собой центр высшей нервной деятельности человека. Благодаря ее работе мы испытываем эмоции, обладаем способностью обучаться, запоминать и помнить. Кора — именно та структура, которая отличает людей от представителей остальных видов живых существ.
Что же делает ее такой особенной? Кора — не просто сплошная масса серого вещества, в ее структуру входят борозды и извилины головного мозга. Это важные составляющие данного органа. Эти образования делят полушария головного мозга на отдельные функционально значимые части.
Виды борозд
Борозды — это, грубо говоря, щели в головном мозге, которые образуют более выпуклые части — извилины. Можно выделить такие основные борозды головного мозга:
- первично образованные — наиболее глубокие, разделяют кору на отдельные доли (лобную, затылочную, височную, островковую, теменную);
- вторичные — менее глубокие, именно они делят головной мозг на мелкие извитые части — извилины;
- добавочные (третичные) — наиболее поверхностные, предназначены для придания специфической формы извилинам и для увеличения поверхности коры.
Основные борозды
Существует множество борозд и извилин в головном мозге. Ниже перечислены наиболее важные из них:
- сильвиева борозда — граница между лобной и височной долями;
- роландова борозда — граница между лобной и теменной долями;
- теменно-затылочная борозда разделяет затылочный и теменной участок;
- латеральная борозда — одна из наиболее крупных и глубоких в головном мозге;
- поясная борозда — находится на медиальной плоскости головного мозга;
- борозда гиппокампа — продолжение поясной;
- круговая борозда ограничивает островковую долю на нижней части мозга.
Наружная поверхность полушария
Анатомию головного мозга человека, а особенно коры, удобно изучать, поделив мозг на отдельные части. Первой стоит рассмотреть кору наружной поверхности больших полушарий. Ведь именно там находится самое глубокое образование — латеральная борозда головного мозга. Она имеет широкое дно, которое называется островком. Начинаясь у основания головного мозга, далее данная борозда на его поверхности делится на три меньших углубления: два более коротких — переднее горизонтальное и восходящее, а также одно углубление намного длиннее — заднее горизонтальное. Направляясь назад и вверх, это длинная ветвь делится еще на две части: восходящую и нисходящую.
На дне латеральной борозды находится островок, который далее получает свое продолжение в поперечной извилине. Вокруг него находится циркулярная, или круговая, борозда. Островок подразделяется на две доли: переднюю и заднюю, которые отделены друг от друга центральной бороздой.
Лобная часть
Наиболее передняя часть головного мозга получила название лобной доли. Ее границы очерчивают две борозды: центральная сзади, отделяя ее от теменной доли (это углубление еще называется роландовым), латеральная снизу, о строении которой подробно написано выше. Спереди от центрального углубления расположены прецентральные борозды. Одна расположена выше, а вторая — ниже. Эти борозды ограничивают собой центральную извилину.
Лобная доля разделена на три лобные извилины: верхнюю, среднюю и нижнюю. Они отграничены друг от друга верхней и нижней лобными бороздами. Можно сказать, что именно в лобной доле находятся самый крупные борозды и извилины головного мозга.
Теменная часть
Эту долю головного мозга ограничивают от других структур сразу четыре борозды: центральная, латеральная, теменно-затылочная и поперечная затылочная. Сзади от центральной, по аналогии с лобной долей, находится постцентральная борозда, которую в некоторых учебниках подразделяют еще на две части: верхнюю и нижнюю. Два вышеперечисленных углубления ограничивают постцентральную извилину.
На две дольки (верхнюю и нижнюю) теменную часть головного мозга разделяет межтеменная борозда. Нижняя долька включает в себя надкраевую и угловую извилины.
Височная часть
Височная часть полушарий головного мозга ограничена латеральной бороздой сверху, а сзади — условной линией проведенной от данной борозды к задней затылочной. Строение данной доли головного мозга запомнить легко: три параллельные извилины разделяются тремя параллельными бороздами. Борозды и извилины головного мозга в височной части получили одноименное название: верхняя, средняя и нижняя височные.
Затылочная часть
Наиболее непостоянны образования именно в этой части головного мозга. Строение коры затылочной доли очень индивидуально. Однако практически у всех присутствует задняя затылочная извилина, которая образует переходные извилины по мере приближения к теменной части. Также для строение этой части головного мозга характерно наличие полярных борозд, располагающихся вертикально.
Медиальная поверхность
Наиболее медиально расположена борозда мозолистого тела, которая далее переходит в борозду гиппокампа, ограничивающею собственно гиппокамп. Рядом с мозолистой бороздой расположены подтеменная и мозолисто-краевая борозды. Параллельно гиппокампу проходит ринальная борозда.
Перечисленные выше углубления головного мозга ограничивают специфическую систему, которая получила название лимбической. Она, в свою очередь, состоит из поясной и гиппокамповой извилин.
Помимо собственно лимбической системы, на внутренней поверхности мозга находятся также структуры, которые продолжают свой ход с наружной части коры полушарий. Таким образом распространяется теменно-затылочная борозда, позади которой расположено предклинье (извилина, напоминающая трапецию по форме). Рядом с этим углублением также находится шпорная борозда, которая простирается от затылка и вперед аж до мозолистого тела. Между двумя упомянутыми выше углублениями находится клиновидная извилина.
Нижняя поверхность
Нижняя, или базальная, поверхность мозга образована частями лобной, височной и затылочной долей. Однако, помимо этих структур, на базальной поверхности также находится так называемый обонятельный мозг. В его состав входит обонятельная борозда, окруженная прямой извилиной и глазничными бороздами.
В составе височной доли на основе мозга размещены нижняя височная и затылочно-височная борозды, между которыми находится одноименная извилина. Рядом также детализируется язычковая извилина.
Основное значение
Как уже было отмечено, головной мозг — сложная структура, выполняющая множество функций. Что же помогает такому относительно небольшому органу контролировать работу всего организма? Здесь стоит ответить на вопрос о том, каково значение борозд и извилин головного мозга. По сути своей, такая выпукло-вогнутая структура головного мозга увеличивает его поверхность, что повышает количество возможных для выполнения задач на единицу поверхности коры. Стоит отметить, что наибольшее количество серого вещества сконцентрировано именно под бороздами.
Можно выделить такие основные функции борозд и извилин головного мозга:
- Височные извилины необходимы для осуществления речевых функций, а именно для понимания и осмысления речи. В височной доле расположен специальный речевой центр Вернике, который и отвечает за понимание письма и устной речи. При повреждении этого центра (при инсульте, травме, опухоли) возникает специфическое расстройство под названием сенсорная афазия. Это означает, что хотя пациент может нормально произносить слова и писать, он абсолютно не понимает значение того, что ему говорят.
- Нижняя лобная извилина необходима для формулирования речи. Здесь находится другое образование — речевой центр Брока. При нарушении его работы возникает моторная афазия — человек понимает, что ему говорят, однако сам не может произнести ни слова. При некоторых заболеваниях, например, нарушении кровообращения в средней мозговой артерии, возможно повреждение как лобной, так и височной доли. Тогда возникает полная афазия — больной не может ни понимать речь, ни произносить слова.
- Передняя центральная извилина является частью пирамидной системы, то есть системы, отвечающей за осуществление сознательных движений.
- Задняя центральная извилина входит в состав чувствительной системы организма. Благодаря ней мы ощущаем прикосновения, боль, разницу температур.
Обычно нарушение работы извилин наступает обособленно, в патологический процесс включаются лишь несколько образований. Однако существуют патологии, которые вызывают нарушение функций сразу всех или почти всех извилин головного мозга — это их атрофия. Для данной патологии характерно уменьшение количества извилин при расширении борозд. Клинически это проявляется нарушением интеллекта, психики, двигательными расстройствами.
В строении полушарий головного мозга доли, борозды и извилины имеют неразрывную связь. Борозды ограничивают собой извилины, а группа извилин организованы в доли, разделенные между собой все теми же углублениями — бороздами. Сложная организация со всеми перечисленными в статье структурами просто необходима головному мозгу. Без нее невозможно было бы выполнение всех его функций.