Кора полушарий образована из серого вещества, покрывает глубокие области головного мозга, сформированные из нервных миелиновых волокон белого цвета. Кора мозга имеет серый оттенок – его придают нейроны и капилляры системы кровотока. Толщина слоя коры местами достигает 4,5 мм. Минимальная толщина – 1,3 мм. Функции коры связаны с регуляцией психической деятельности, которая является отражением рефлекторной реакции головного мозга на внешние раздражители.
Психика – функция мозга, обусловленная взаимодействием организма и внешнего мира. Физиология психики строится на формировании нервных связей (условных рефлексов), которые носят временный характер и управляются центрами, расположенными в коре больших полушарий. Условные рефлексы формируются на основе безусловных под контролем высших отделов головного мозга, к которым относятся кора больших полушарий, гипофиз, гипоталамус, таламус.
Структура коры головного мозга
Условия окружающей среды постоянно меняются. Чем быстрее и пластичнее реакция мозговых структур на внешние изменения, тем проще человек приспосабливается к действительности, быстрее добивается личностного роста и успеха. Отделы коры полушарий большого мозга ответственны за образование системы условно-рефлекторных связей, которая является следствием и отражением жизненного опыта. Система получила название двигательного стереотипа.
На основе двигательного стереотипа формируются индивидуальные привычки и навыки – походка, манера говорить, пластика, жестикуляция, осанка, почерк. Научившись однажды кататься на велосипеде, человек впоследствии не задумывается о последовательности движений, выполняя их автоматически. Внешне строение коры напоминает грецкий орех, потому что поверхность большого мозга испещрена изогнутыми бороздами – извилинами.
Основной признак, который характеризует кору – извилистость, благодаря чему головной мозг человека вмещает многие миллиарды нейронов, независимо от того, какие объемы занимает сам орган. Благодаря углублениям борозд расширяется общая площадь корковой поверхности. Морфологическое строение коры обусловлено клетками, из которых складывается эта область головного мозга.
Серое вещество построено из нейронов, глиальных клеток (протоплазматических астроцитов), отростков нейронов – дендритов и аксонов, отростков глиальных клеток. Взаимодействие между нейронами происходит при помощи отростков. Отростки двигательных нейронов достигают длины больше 1 метра. Один нейрон может контактировать с 10 тысячами других нейронов, обеспечивая взаимодействие в работе органов и систем. Нейроны коры больших полушарий работают синхронно, выполняя функции:
- Восприятие информации из внешнего мира.
- Обработка и анализ поступающих данных.
- Формирование новой информации на основе полученных результатов.
- Сознание, самосознание, развитие личности.
Кора – наименее древняя часть мозга, появившаяся позднее всех других отделов. Для коры, как и для других областей большого мозга, свойственна высокая скорость метаболических и окислительных процессов. Доля коры, покрывающей большие полушария, в структуре общего веса тела составляет 2%, но эта зона, находящаяся в головном мозге, потребляет наибольший объем кислорода, попадающего в организм – 18% (3-5 мл/мин). Чтобы получить представление о строении коры, нужно учитывать, что она состоит из слоев и делит большие полушария на доли.
Несмотря на четкое разграничение функций долей, они работают скоординировано и взаимосвязано. Гетеромодальные участки получают информацию их нескольких сенсорных или ассоциативных зон. Гетеромодальные участки интегрируют сенсорные сигналы, обусловленные варианты моторной активности и другие импульсы в инстинктивные модели поведения и приобретенные навыки.
Лобная доля
Самый большой по площади участок коры – это лобные доли, расположенные во фронтальной части больших полушарий. Чтобы обозначить все функции лобной доли, нужно вспомнить из каких частей она состоит: префронтальной (медиальная, дорсолатеральная, орбитофронтальная зоны) и медиобазальной. Передняя доля коры, покрывающей головной мозг, отвечает за планирование, когнитивные способности, произвольные движения, определяет целенаправленное поведение. Регулирует речевую функцию, управляет центром рабочей памяти – информацией, поступившей недавно.
Теменная доля
Теменная доля состоит из отделов: соматосенсорного, заднебокового, среднетеменного, субдоминантного. Визуально-пространственное восприятие (понимание траектории движения), особенности положения и перемещения объекта относительно ориентира, взаимосвязи объектов в рамках трехмерного пространства контролируются теменной областью коры, расположенной поверх глубоких слоев головного мозга человека.
Затылочная доля
Функции и задачи затылочной доли включают восприятие визуальной, зрительной информации. Управляет органами зрения – взаимосвязанным движением глаз, аккомодацией, изменением диаметра зрачков. Поражение этого участка мозга приводит к зрительной агнозии – состояние, при котором человек не различает знакомые предметы, ориентируясь по зрительным образам.
Височная доля
Височная доля управляет слуховой функцией, восприятием речевой информации, памятью, основанной на вербальных и зрительных ощущениях, эмоциями, одновременно согласовывая полученные данные с другими отделами коры, покрывающей большие полушария. Регулирует деятельность статокинетических и вкусовых анализаторов.
Островковая доля
Получает, адаптирует и реагирует на импульсы вегетативного и сенсорного типа, которые поступают от систем жизнедеятельности и внутренних органов. Задействуется в управлении речевой функцией, взаимодействует с рецепторами, отвечающими за болевые и температурные ощущения.
Функции коры, покрывающей головной мозг
Чтобы понять, каково значение коры, нужно разобраться, что это такое, где она расположена в головном мозге и за что отвечает. При участии корковых мозговых структур происходит освоение новых движений и совершенствование привычных физических навыков, любая осмысленная и бессознательная деятельность. Главная функция коры, находящейся в головном мозге – поддержание процесса гомеостаза.
Гомеостаз – способность организма к саморегуляции, умение сохранять постоянство внутреннего состояния и преодолевать негативные воздействия, направленные из внешней среды. Отделы коры, покрывающей глубокие слои головного мозга, координируют все физиологические процессы, протекающие в организме. Благодаря многослойному, тонко организованному строению, кора, расположенная в головном мозге, выполняет функции:
- Поддерживает равновесие внутреннего состояния при взаимодействии с внешней средой.
- Реагирует на малейшие импульсы, сигнализирующие об изменениях внутри организма при проникновении токсических, инородных веществ.
- Регулирует все физиологические процессы, в том числе работу систем кровообращения и дыхания.
Управление органами, системами и процессами происходит посредством возбуждения и торможения нейронов. При этом поддерживается баланс состояний. Если в одной из функциональных зон коры возникает возбуждение, на другом участке головного мозга происходит торможение.
Взаимодействие коры с подкорковыми и глубокими центрами, находящимися в головном мозге, также осуществляется по принципу уравновешенного торможения и возбуждения. Высшие отделы ЦНС взаимосвязаны со всеми рефлекторными реакциями. Сигналы, поступающие в мозговые центры по афферентным путям, воспринимаются комплексно, что позволяет точно и объективно воспринимать окружающую действительность.
Зона обработки импульсов
Восприятие информации происходит через сенсорные системы. Зоны обработки импульсов расположены преимущественно в задних отделах корковых структур полушарий. По мере продвижения к корковым отделам, информация обрабатывается минимум на трех уровнях – рецепторно-эффекторном (рецепторы, мышцы), сегментарном (спинной мозг, стволовые комплексы), подкорковом (отделы головного мозга).
Последовательность отражает процесс движения импульса к корковым отделам и порядок принятия избранного решения с последующим совершением целенаправленного действия. Данные поступают в корковые зоны в сжатом виде – по мере движения от рецепторов к головному мозгу происходит отсев маловажных, несущественных деталей.
Зона сенсорного восприятия
В сенсорные зоны от периферических рецепторов постоянно поступают сигналы слухового, зрительного, обонятельного, вкусового, соматосенсорного типа. Обработка полученных данных происходит в ассоциативных зонах, где хранятся сведения о моделях и образах информации, поступающей извне. В ходе анализа, обработки, сопоставления имеющейся и новой информации, происходит корректировка образов – обновление, конкретизация, детализация.
Ассоциативная зона
Сведения извне поступают в головной мозг, в частности в центры коры, по афферентным путям. Пути сознательной чувствительности продолжаются до корковых структур. Пути бессознательной чувствительности заканчиваются в подкорковых слоях. В ходе восприятия информации, происходит ее сравнение с имеющимися в памяти данными и сигналами, которые отправляются другими рецепторами. Афферентные пути общей чувствительности проводят импульсы, поступающие от болевых, температурных, тактильных рецепторов.
Структурная организация коры включает ассоциативные зоны, которые также называют функциональными. Сравнительный анализ протекает в ассоциативных зонах покрывающей большие полушария коры, которая обладает наибольшей значимостью в сфере развития интеллектуальных (познавательных) способностей. Сенсорные сигналы, поступающие в ассоциативные зоны, интерпретируются, дифференцируются, осмысливаются. По результатам анализа выбирается адекватная ответная реакция, соответствующая информация направляется в двигательную зону.
Работа ассоциативных зон взаимосвязана с процессами запоминания данных, обучения, мыслительной деятельности, поэтому играют решающую роль в повышении интеллекта. В затылочной области находится ассоциативная зона, взаимодействующая с органами зрения, которая работает согласованно с сенсорной зоной и отвечает за интерпретацию зрительных ощущений. В числе основных ассоциативных зон:
- Звуковая. Анализ звуков.
- Речевая. Восприятие и осмысление слов, фраз, выражений.
- Двигательная. Планирование и воспроизведение сложной моторной активности.
Разделение зон в корковой области осуществляется по соматотопическому принципу. Сведения, поступающие из области лица, проецируются в центральную заднюю извилину, в ее нижние отделы, рук – в среднюю часть той же извилины, ног – в верхнюю часть. Чем сложнее функциональные задачи частей тела, тем обширнее область проецирования импульсов в коре.
Заболевания
Повреждения тканей в центрах коры, покрывающей большие полушария, приводит к нарушениям в работе всего организма. Поражение различных корковых долей сопровождается ухудшением зрительной, слуховой, двигательной, мыслительной функции. Основные виды заболеваний – атрофия, появления очагов ишемии, некроз, воспалительные процессы, образование кисты или злокачественной опухоли.
Основные причины болезней – генетическая предрасположенность, интоксикации, инфекции и травмы в области головного мозга. Все виды нарушений ведут к ухудшению памяти, когнитивных способностей, функций крупной и мелкой моторики. Результат длительно проходящих патологических процессов – деменция, инвалидность, потребность в постоянном медицинском контроле и обслуживании.
Методы диагностики
Для выявления нарушений и их причин назначают анализы крови и цереброспинальной жидкости. Методы аппаратной диагностики:
- Электроэнцефалография. Регистрация биоэлектрической мозговой активности. Показывает диффузное замедление скорости передачи сигналов.
- Магнитоэнцефалография. Измерение силы магнитного поля, образующегося вследствие мозговой деятельности. Применяется для выявления локализации очагов эпилептической активности. Метод широко используется в неврологии для диагностики рассеянного склероза, болезни Альцгеймера, невралгии тройничного и других лицевых нервов.
- Позитронно-эмиссионная томография. Оценка состояния нигростриарных путей (управление двигательной активностью), выявление очагов, вызывающих эпилептическую активность, участков поражения тканей, провоцирующих деменцию.
- Магнитно-резонансная интроскопия. Наглядная, послойная визуализация внутренней структуры мозга.
Современные инструментальные методы позволяют выявлять неврологические нарушения на раннем этапе. Дегенеративные изменения при исследовании наблюдаются в доклинической стадии.
Корковые структуры мозга – важнейшие элементы ЦНС, которые управляют работой организма, обеспечивают взаимосвязь человека с окружающей средой, регулируют двигательную и мыслительную функции. Своевременная диагностика и терапия помогут избежать серьезных последствий, связанных с дегенеративными процессами в корковых тканях.
