Функции борозд и извилин головного мозга

Борозды и извилины образуют поверхностный слой конечного отдела головного мозга, который в анатомии именуется корой. Эта мозговая структура управляет высшими функциями психики, определяет уровень интеллектуального, физического развития человека и его поведение.

Определение

Конечный мозг – отдел, состоящий из больших полушарий, мозолистого и полосатого тела, участка обонятельного мозга, покрытый бороздами и извилинами, образующими своеобразный рельеф на поверхности, индивидуальный для каждого человека. Борозды и извилины, расположенные в коре конечного отдела, представляют собой углубления и выступы на поверхности мозгового вещества. Корковый отдел имеет 6 слоев, которые отличаются формой клеток.

Извилины – это такие образования на поверхности головного мозга, которые участвуют в регуляции высших функций психики, что обуславливает их важную роль в формировании интеллекта, двигательных и поведенческих навыков. В рамках управления психическими функциями корковые отделы взаимодействуют с другими частями мозга. Клетки коры воспринимают, идентифицируют и анализируют внешние раздражения, а также формируют когнитивный ответ.

Высшие функции психики включают гнозис (познавательная функция), праксис (целенаправленная двигательная активность), мыслительную деятельность, способность к запоминанию, речь, эмоциональные реакции, сознание. В коре присутствуют нейронные ядра, где наблюдается высокая концентрация нервных клеток.

Ядра выполняют задачи высшего анализа. Иначе они называются зонами анализаторов (слухового, зрительного, чувствительного, двигательного). Анализатор состоит из 3 отделов – первичных (специфические зоны), вторичных (периферические зоны), третичных (сложные ассоциативные зоны) полей. При церебральной патологии характер нарушений варьируется с учетом локализации поврежденного участка анализатора.

К примеру, повреждение 17 поля анализатора приводит к развитию гомонимной гемианопсии (слепота в половине поля обзора в двух органах зрения), поражение 18-19 полей сопровождается зрительными галлюцинациями, нарушением зрительного восприятия, поражение 39-40 полей вызывает апраксию (расстройство сложной моторной активности) и акалькулию (нарушение счета и математических операций).

Из-за большого количества борозд и извилин, которые находятся в поверхностном слое мозга человека, площадь коры увеличивается. При этом увеличивается объем серого вещества относительно количества белого без существенного расширения пространства черепной коробки. Благодаря прогрессивно увеличивающимся бороздам и извилинам перспективно улучшаются когнитивные способности человека, что характерно для процесса эволюции.

Размеры коры – около 44% объема вещества полушария. Борозды и извилины, покрывающие головной мозг, входят в состав мозговой структуры, которая регулирует высшую нервную деятельность, участвует в управлении функциями организма. Борозды и извилины, которые имеются в строении полушария, различаются размерами – глубиной (высотой), шириной. Значительные углубления разделяют извилистую поверхность коры на отдельные доли:

Лобная. Находится спереди от места пролегания центральной борозды. Отвечает за мотивацию, перспективное планирование, выбор средств выполнения поставленных задач, целенаправленное поведение.
Теменная. Участок, спереди отделенный центральной бороздой, сзади ограниченный теменно-затылочной бороздой. Участвует в процессах интеграции сенсорной информации, в формировании навыков счета, письма, узнавания знаков. Отвечает за поддержание пространственно-визуальных взаимодействий.
Затылочная. Участок, пролегающий позади височно-теменной области. Регулирует зрительную функцию, в том числе отвечает за восприятие зрительной информации, участвует в создании визуальных ассоциаций.
Височная. Участок отделен от лобно-теменной области головного мозга посредством латеральной борозды. Отвечает за функцию слуха и восприятия речи, участвует в формировании зрительной и вербальной памяти, играет важную роль в проявлении определенных эмоций.
Лимбическая. Участок находится ближе к срединной плоскости с краю полушарий, захватывает части смежных долей. Управляет функциями обоняния, памяти, режима сна и бодрствования. Участвует в формировании эмоций и в процессе ауторегуляции организма.
Островковая. Островок находится в углублении Сильвиевой борозды. Регулирует процесс интеграции импульсов, поступающих от вегетативной системы и сенсорных органов. Участок задействован в регуляции некоторых речевых функций.

Сильвиева борозда, известная так же как боковая, разделяет отдел конечного мозга на лобно-теменную и височную область. Центральная борозда разделяет лобный и теменной участки головного мозга. Теменная и затылочная область отделяются друг от друга теменно-затылочной и поперечно-затылочной кортикальными бороздами.

В лобной доле расположилась предцентральная извилина, которая в передней части ограничена предцентральной бороздой с отходящими вперед ответвлениями – лобными бороздами (верхней и нижней). Эти борозды делят лобные доли на 3 извилины. В передней части теменного отдела находится постцентральная извилина, позади окаймленная постцентральной бороздой.

В затылочную поверхность коры входят неглубокие борозды, размеры которых варьируются. С учетом вариабельного строения затылочных борозд образуется нехарактерный, своеобразный у каждого индивида рисунок извилин, пролегающих между углублениями. Доли полушарий прикрывают участок промежуточного мозга, ствол и мозжечок, который расположен сзади от моста и отдела продолговатого мозга.

Виды и функции

Центральная извилина содержит центр, отвечающий за произвольные движения, в этой части коркового слоя головного мозга начинается пирамидный двигательный путь. Участок отвечает за создание сложных движений и поддержание двигательной координации. Пирамидная система управляет функцией прямохождения. Основные извилины головного мозга и их функции:

Прямая извилина мозга. Пролегает в лобной области. Получает сигналы от сенсорных сетей. Взаимодействует с лимбическими структурами, в том числе с гиппокампом, участвуя в проявлении определенных эмоций, регуляции памяти, формировании пространственной памяти, которая помогает ориентироваться в пространстве. Получая сигналы от двигательных нейронов и вегетативной системы, объединяет информацию и способствует непрерывной модуляции реакций – когнитивных, поведенческих, психо-эмоциональных.
Ангулярная извилина, известная так же как угловая. Пролегает в теменной области. Окаймляет задний отрезок верхне-височной извилины. Угловая извилина мозга регулирует речевую функцию, участвует в формировании навыков чтения. На этом участке располагается центр управления зрительным анализатором письменных изображений.
Надкраевая извилина мозга. Находится в теменной области. Надкраевая извилина окружает задний сегмент Сильвиевой борозды. На этом участке мозгового вещества находится центр праксии – способности выполнять в заданной последовательности привычные или заученные мышечные сокращения, что ассоциируется с регуляцией сложной двигательной активности. Управляет целенаправленными движениями.
Веретенообразная извилина. Находится в височной области на стыке с затылочным отделом. Отвечает за узнавание лиц людей. При рассматривании или мысленном воспроизведении лица человека активируются нейроны, образующие этот участок мозгового вещества.
Язычная извилина. Пролегает в затылочной области. Содержит центр управления зрительным анализатором – нейрорецепторная система, воспринимающая и обрабатывающая визуальную информацию. Ядро анализатора по клеточному строению схоже у детей и взрослых. С накоплением опыта у взрослых строение этой мозговой структуры усложняется.

Поясная извилина – часть поясного отдела корковых структур головного мозга, что определяет ее функции. Поясной отдел входит в лимбическую систему, относится к медиобазальным структурам, которые пролегают в средней части основания, считаются древнейшими отделами мозга.

Поясная кора, пролегающая на поверхности головного мозга, регулирует функции памяти, формирования эмоций и способность к обучению. Участвует в реализации исполнительных функций (набор когнитивных процессов, позволяющих планировать и воспроизводить действия в соответствии с поставленной целью) и управлении дыхательной системой.

Признаки поражения

Нарушения в строении борозд и извилин у человека чаще ассоциируются с пороками формирования на этапе эмбриогенеза, реже с ЧМТ – если имеются подобные изменения, повышается вероятность развития эпилепсии и задержки умственного развития. Клиническая картина при наличии пороков развития коркового рельефа включает судорожные и эпилептические приступы, слабоумие, парезы и параличи спастического типа. Распространенные пороки развития:

Пахигирия. Утолщение, уплощение, расширение корковых извилин.
Лиссэнцефалия. Недостаточность развития или отсутствие извилин (эффект гладкой поверхности мозга).
Полимикрогирия. Аномальная складчатость корковых слоев. Отсутствие четкого рельефа – в некоторых случаях извилины сливаются.

Повреждение корковых слоев мозга сопровождается симптомами: агнозия (нарушение восприятия – зрительного, слухового, тактильного), амнезия (частичная или полная утрата способности вспомнить прошлый опыт), афазия (нарушение сформированной речи), апраксия (нарушение сложных произвольных движений при сохранении элементарных двигательных навыков).

Поражение отдельных участков коры сопровождается специфическими симптомами. Анализ симптоматики позволяет выявить локализацию патологического очага. Повреждение прямой извилины, пролегающей в большом мозге, ассоциируется с замедлением формирования когнитивного ответа, нарушением эмоционального фона и поведенческих навыков.

Исследования показывают связь между повреждением этого участка коры и нарушением социального восприятия (социальная роль, социальный статус, межличностные отношения). Повреждение угловой извилины, пролегающей в коре головного мозга, проявляется затруднениями при развитии навыков письма, речи, чтения.

Пациент с поражением мозговых структур подобной локализации испытывает сложности при выполнении математических операций, неспособен различать пальцы рук, не различает правую и левую половину тела. Повреждение надкраевой извилины приводит к утрате способности совершать сложные произвольные движения, приводящие к определенной цели.

Поражение веретеновидной извилины приводит к нарушению функции распознавания лиц и символов. При повреждении язычной извилины нарушаются процессы восприятия и анализа зрительных раздражений. При помощи зрения человек получает около 90% информации, поступающей извне. Поражение мозгового вещества на этом участке сопровождается гемианопсией – частичным выпадением полей обзора (зрение обычно сохраняется в центральном поле).

Поражение центральной извилины сопровождается нарушением двигательной активности и появлением судорожного синдрома. Повреждение в области поясной извилины ассоциируется с развитием шизофрении и других психопатологий. У пациентов нарушается функция социального познания и формирования эмоций.

Профилактика врожденных патологий

Врожденные пороки формирования структур ЦНС составляют около 25% в общей массе всех аномалий развития. В 30% случаев пороки развития отделов ЦНС приводят к смерти новорожденного. Прогноз ухудшается при сочетании церебральной патологии с соматическим заболеванием. К мероприятиям, предупреждающим развитие аномалий строения корковых структур головного мозга, относят:

Профилактика инфекционных заболеваний и токсических поражений у беременных женщин.
Здоровый образ жизни (полноценное питание, соблюдение режима труда и отдыха, дозированные физические нагрузки, прогулки на свежем воздухе) в период гестации.
Профилактика анемии и гиповитаминоза в период гестации.
Профилактика фетоплацентарной недостаточности (нарушение функций плаценты – трофической, дыхательной, защитной, выделительной).
Профилактика гипоксических, ишемических процессов в мозговой ткани плода.

Пренатальная диагностика позволяет выявлять церебральные и соматические патологии на ранних стадиях. Основные причины аномалий развития связаны с генетическими мутациями и нарушением эмбриогенеза.

Извилины и борозды – структурные образования коркового слоя мозга, которые играют решающую роль в формировании интеллекта, моторной активности и поведения. Повреждения этих участков мозговой ткани приводит к нарушению высших функций психики.