03 Физиология полушарий головного мозга и мозжечка
advertisement
Физиология полушарий головного мозга и мозжечка. Базальные ядра – это ядра серого вещества в толще полушарий головного мозга. Вони находятся между промежуточным мозгом и лобными частицами головного мозга. Это в основном: 1. Полосатое тело (corpus striatum), которое состоит из хвостатого ядра (nucleus caudatus) и скорлупы (putamen), 2. бледного шара (globus pallidus), который состоит из внутреннего и внешнего отделов (стриопалидарной системы). Особенности базальных ганглиев: 1. Базальные ганглии получают только афферентную информацию; 2. Базальные ганглии не имеют прямой связи с мотонейронами. Базальные ядра ФУНКЦИИ БАЗАЛЬНЫХ ЯДЕР • Основной функцией базальных ядер является планирование и программирование двигательных команд вместе с корой большого мозга, как стереотипных, так и осмысленных. Подтверждением этого является возникновение нарушений двигательных программ, которые имеют место при повреждениях базальных ядер. Нарушение движений разделяют на гиперкинетические и гипокинетическае. Важнейшие нервные связи базальных ядер Афферентные и эфферентные связи Основная масса афферентных сигналов поступает в полосатое тело от 1) коры больших полушарий, 2) таламуса и 3) чёрного вещества. От полосатого тела афферентные сигналы направляются от бледного шара. Эфферентные волокна идут от бледного шара к таламусу, а оттуда к зрительным зонам коры головного мозга. Это один важный эфферентный путь. Существуют эфферентные связи между бледным шаром и средним мозгом (красным ядром). Афферентные и эфферентные связи обеспечивают циркулирование возбуждения в базальных ганглиях. Розличают два вида (основных) циркуляции возбуждения в базальных ганглиях – цикл скорлупы и цикл хвостатого ядра. 1. Цикл скорлупы – начинается в премоторной и дополнительной зонах коры, идет к скорлупе, далее к бледному шару, потом к таламусу, непосредственно или через чорную субстанцию и к первичной моторной зоне. Цикл скорлупы обеспечивает выполнение отдельных движений, которые нуждаются в предварительном обучении. 2. Цикл хвостатого ядра. Хвостатое ядро получает чувствительные импульсы от ассоциативных зон коры мозга, далее импульсы идут к бледному шару, непосредственно или через скорлупу. От бледого шара возбуждение идёт к таламусу, коре премоторной зоны и дополнительной моторной зоне. Цикл хвостатого ядра регулирует двигательное поведение, а не отдельные движения. Понятие об экстрапирамидной системе. • Базальные ядра лежат в основе экстрапирамидной • системы. Экстрапирамидная система – это система ядер головного мозга и двигательных внепирамидных путей, которая совершает непроизвольную, автоматическую регуляцию и координацию сложных двигательных актов, регуляцию мышечного тонуса, поддержание позы, организацию двигательных проявлений эмоций. Начинается экстрапирамидная система с аксонов нейронов премоторной зоны (поле 4), а также нейронов сенсорных зон и ассоциативных зон. •Функциональная ассимметрия полушарий головного мозга – это неравнозначность функций правого и левого полушария головного мозга. Проявления функциональной ассимметрии полушарий головного мозга. 1. Соматические проявления. 2. Сенсорные проявления. 3. Психические проявления. Функционально мозжечок разделяют на три части: ■ Клочково-узелковую долю - вестибулярный мозжечок, связанную с вестибулярными ядрами и вестибулярным аппаратом. Она в филогенетическом плане является старейшей и участвует в поддержании осанки, равновесия и движения глазных яблок; ■спинальный мозжечок, к которому принадлежат остальные червя и смежных медиальные участки полушарий, получает информацию спиноцеребелярнимы путями от спинного мозга, а также от моторной коры больших полушарий. Спинальный мозжечок, сравнивая запланированные двигательные программы с их реализацией, обеспечивает координацию и плавность движений, а именно: обеспечивает синергию - контроль скорости, силы, амплитуды и направленности движений; ■мостовой мозжечок, к которому относятся латеральные участки полушарий мозжечка. Филогенетически является новым мозжечком. Он вместе с моторной корой большого мозга осуществляет планирование и программирование движений. Анатомическая структура мозжечка Вид сбоку Вид сзади и снизу Афферентная система можечка. • Кора можечка состоит из 3 слоёв: • первый – молекулярний – состоит из звёздчатых и • • корзинчатых клеток; второй – ганглионарный - слой грушевидных нейронов или клеток Пуркинье; третий – зернистый или гранулярный – состоит из клеток-зёрен: клеток Гольджи и малых зернистых клеток. Строение трех слоев коры мозжечка и их нейронных связей Виды афферентных волокон • Различают 3 вида афферентных волокон. • 1. Лиановидные - идут от чувствительных ядер мозга к • • клеткам Пуркинье. 2. Моховидные волокна - идут от моста к малым зернистым клеткам. 3. Адренергические волокна идут от среднего мозга. Их аксоны диффузно выделяют норадреналин в межклеточное пространство коры можечка и, таким образом, влияют на возбудимость нейронов. Афферентные пути, несущие информацию к мозжечку • Эфферентная система можечка. • В можечке различают 4 ядра: 1) зубчатое. 2) • • • • • пробковидное, 3) шаровидное, 4) ядро покрытия. Ядра можечка имеют тоническую активность. От ядер волокна идут к таламусу – моторной зоне коры – мотонейронам спинного мозга или – среднему мозгу (красное ядро) – руброспинальным путём к мотонейронам спинного мозга . Эффферентные сигналы, которые идут из можечка в спинной мозг регулируют: 1) силу мышечных сокращений, 2) возможность к продолжительному (тетанескому) сокращению мышц, 3) поддержание тонуса мышц. Эфферентные пути, несут информационный путь от мозжечка ФУНКЦИИ МОЗЖЕЧКА И ИХ МЕХАНИЗМЫ Мозжечок с помощью нейронных цепей участвует в регуляции и коррекции двигательных функций, а именно: поддержании тонуса мышц, осанки и равновесия, движения глазных яблок; • обеспечении синергии - контроль скорости, силы, амплитуды и направления движений, выполняемых; • вместе с моторной корой большого мозга осуществляет планирование и программирование движений, участвует в обучении определенным движениям, которые повторяются раз за разом, в долговременной двигательной адаптации. Роль мозжечка в построении и координации движений Структура лимбической системы мозга человека Корковые и подкорковые структуры лимбической системы К лимбической системы относят такие филогенетически различные корковые и подкорковые структуры: древняя кора (палеокортекс) - это препириформна кора, обонятельные структуры (бугорок и луковицы), прозрачная перегородка; старая кора (архиокортекс) - закрутка поясная, гиппокамп, зубчатая извилина; промежуточная кора (мезокортекс) - островковых кора, парагипокампальна извилина; подкорковые структуры - миндалина, гипоталамус, переднее таламических ядро, мамилярни тела, ядро перегородки. «Круг Пейпеца» Круг Пейпеца - замкнутый путь, который состоит из парагипокампальнои закрутки, гиппокампа, свода, мамилярного тела, переднего отдела таламуса, закрутки пояса. Круг Пейпеца важно нервным образованием, которое отвечает за эмоции и формирования следов памяти, а следовательно и обучения. Морфофункциональная организация коры больших полушарий Полушария головного мозга покрыты серым веществом или корой, толщина которой в разных отделах колеблется от 1,3 до 4,5 мм. Кора состоит из 6 слоев: 1.Внешний молекулярный слой содержит густо сплетенные нервные волокна, лежащие параллельно поверхности коры. 2.Внешний зернистый слой состоит из множества мелких звездчатых клеток. 3.Внешний пирамидный слой - это пирамидные клетки средней величины. 4.Внутренний зернистый слой содержит большое количество звездчатых клеток. 5.Внутренний пирамидный слой образован большими пирамидными клетками (клетками Беца). 6.Полиморфный слой или слой веретенообразных клеток переходит в белое вещество больших полушарий. Физиологическое значение коры: • 1. Обеспечение высшей нервной деятельности. • 2. Обработка сенсорной информации. • 3. Формирование двигательных команд. • 4. Интеграция сложных форм поведения. Зоны коры головного мозга. • Кору головного мозга с функциональными особенностями, условно, можно разделить на моторные (двигательные), сенсорные (чувствительные) и ассоциативные (неспецифические) зоны. Моторные и сенсорные зоны называются проекционными. Моторные зоны коры больших полушарий. • Различают три двигательные зоны: первичную моторную зону премоторной зоне и дополнительную моторную участок. • Моторные зоны имеют моторные выходы на соматические мышцы различных частей тела. Регуляция двигательных функций организма нисходящими путями моторной коры головного мозга Первичная моторная зона • В прецентральной закрутке находится первичная • моторная зона, имеет топической организации и обеспечивает осуществление точных движений . Локализация двигательных точек (т.е. мест коры больших полушарий , раздражение которых вызывает сокращение определенных мышц ) такова: выше всех размещены двигательные точки ног; под ними находятся двигательные точки мышц туловища , ниже их рук , а ниже всех - мышцы головы . Наибольшую площадь занимает представительство мышц кисти рук , меньшую губ , языка и наименьшую туловища и ног . Так, как нисходящие двигательные пути перекрещиваются , раздражение указанных точек вызывает сокращение мышц противоположной стороны тела . Премоторная зона • Впереди первичной моторной зоны размещена премоторной зона коры. Для нее характерна топическая организация. Электрическое раздражение отдельных участков вызывает движения головы и туловища в сторону, противоположную подразнюваний полушария. Эти движения носят координированный характер и сопровождаются сокращением значительного количества мышц. Дополнительная моторная зона • Является продолжением первичной моторной зоны. Раздражение ее различных участков показывает, что в этой зоне есть представительство мышц всех частей тела. При стимулировании дополнительной моторной области наблюдается изменение позы, которая сопровождается двусторонними движениями ног и туловища. Она играет вспомогательную роль в управлении позой человека. Сенсорные зоны коры головного мозга. • В каждом полушарии есть 2 зоны представительства соматической (кожной и суставно мышечной) и висцеральной чувствительности, которые условно называются первой и второй соматосенсорной зонами коры. • Первая зона. Для нее характерна топическая организация. Наибольшую площадь занимает корковое представительство рецепторов кисти рук, голосового аппарата и лица, наименьшую представительство туловища, бедра и голени противоположной стороны тела. • Вторая. Здесь характерна менее четкая соматотопическую проекция тела. Зрительная зона • Зрительная зона расположена в затылочных долях обоих полушарий, в каждое полушарие проецируются одноименные половины сетчатки (левые половины в правое полушарие, в праве - в левую). Различают первичную зрительную зону, повреждение которой ведет к слепоте, и вторичную. Вторичная зрительная зона имеет отношение к таким функциям, как зрительное внимание и регулирования движений глаз. Слуховая, вкусовая, обонятельная зоны • Слуховая зона. Для нее описано топической • • представительство кортиевого органа, то есть его проектирования на кору. Вкусовая зона расположена в нижней части постцентральной закрутки. Обонятельная зона локализована в передней части грушевидной доли. Это единственная зона, получает афферентную информацию в обход ядер таламуса. Колонковая организация проекционных зон коры • На основе экспериментов был сделан вывод о • наличии в коре функциональных колонок нейронов, ориентированных перпендикулярно поверхности. Каждая функциональная колонка соматосенсорной коры состоит из морфологических микроколонок. Микроколонка коры содержит несколько пирамидных клеток. К пирамидных клеток примыкают звездчатые клетки, с которым контактируют нервные волокна от таламуса. Ассоциативные зоны коры больших полушарий. • В коре больших полушарий наряду с проекционными зонами размещены зоны, не связанные с выполнением определенной моторной или сенсорной функции. Эти участки коры называются ассоциативными зонами. У человека они занимают большую часть коры. • Важной особенностью клеток ассоциативных зон является способность возбуждаться на раздражение рецепторов различной модальности. На корковых клетках ассоциативных зон конвертируют афферентные пути, несущие импульсы от различных рецепторных систем. Нейроны этих зон не только обеспечивают интеграции сенсорной информации, но и связь между чувствительными и двигательными зонами коры. Эти механизмы являются физиологической основой высших психических функций. • Повреждение ассоциативных зон не ведет к потере • специфической функции , но при этом нарушается способность правильно интерпретировать значение действующего раздражителя . Так, при разрушении у человека ассоциативных зрительных зон , никогда не наступает слепота , но больной теряет способность оценивать увиденное , не понимает значения слов при чтении. Повреждение ассоциативных слуховых зон ведет к потере способности услышанные слова . Важной особенностью ассоциативных зон у человека , в отличие от моторных или сенсорных , является то . что их разрушение ведет лишь к временному нарушению тех или иных функций . Электрокортикография. • Запись • биоэлектрических потенциалов поверхности коры головного мозга называется електрокортикографиею, а полученная при этом кривая електрокортикограмою. Електрокортикограма отражает, главным образом, постсинаптические потенциалы нейронов коры, но не их потенциалы действия и не активность корковых глиальных клеток. Электроэнцефалография. • Электроэнцефалография - это метод • регистрации суммарной биоэлектрической активности мозга с поверхности головы. Электрическая активность является результатом генерации синаптических потенциалов и импульсных разрядов в отдельных нервных клетках. На электроэнцефалограмме биоэлектрические явления выражаются в виде периодических колебаний. Основные ритмы электроэнцефалограммы • Альфа ритм - частота колебаний - 8-13 Гц, • амплитуда - 50 мкВ. Лучше выражен в затылочных и теменных участках. Наибольшая амплитуда регистрируется в покое при закрытых глазах. Бета-ритм - частота колебаний - 14-30 Гц, амплитуда - до 25 мкВ. Лучше выражен в лобных участках. Наибольшая амплитуда регистрируется в покое при раскрытых глазах. • Тета-ритм - частота колебаний - 4-7 Гц, • амплитуда - 100-150 мкВ. Лучше регистрируется во время сна, наркоза. Дельта - частота колебаний - 0,5-3,5 Гц, амплитуда - 100-150 мкВ. Лучше регистрируется во время глубокого сна, наркоза, у детей до 5 лет. Соматотопическую организация предцентральной извилины (двигательный гомункулус) Взаимодействие различных уровней нервных центров в регуляции двигательных функций Понятие об кортикализацие функций. • Кора больших полушарий преобладает над другими нервными образованиями. Так, у рыб или земноводных после удаления коры больших полушарий зрительные восприятия почти не нарушаются, тогда как у собак зрительное восприятие вполне выпадает. Это происходит вследствие кортикализации функций, то есть перемещение сложных нервных функций в высший отдел системы коры больших полушарий. • Спасибо за внимание!
