Строение и функции головного мозга
Головной мозг человека — это «государство в государстве». Будучи главным регулятором всех физиологических функций организма, он одновременно служит основой, на которой реализуется сознание. Головной мозг способен параллельно перерабатывать фантастические массивы информации. Мозг до сих пор скрывает в себе множество тайн. Можно сказать, что на карте мозга до сих пор больше «белых пятен», чем исследованных участков. Попробуем вкратце рассмотреть структуры, из которых складывается этот орган психики. Основные части головного мозга представлены на рис. 15.
подбугорье (гивоталамус)
мозолистое тело
, зрительный бугор (таламус) шишковидное тело (гипофиз)
гипофиз ножка мозга перекрест зрительных мост нервов
можечек
полушарие можечка
продолговатый мозг' Рис. 15. Сагиттальный разрез головного мозга человека
Глава 3. Психика и организм
3.4. Психика и нервная система
ИЗ
Ствол мозга — самый эволюционно древний отдел головного мозга. Он включает в себя продолговатый мозг, Варолиев мост и средний мозг. Продолговатый мозг включает в себя центры, которые регулируют сердцебиение, дыхание, сосание, жевание, глотание, кашель и т.п. Варолиев мост находится выше продолговатого мозга, там расположены центры, ответственные за мигание, моторику кишечника и т.п. Средний мозг представляет собой передаточный центр, через который проходят пучки нервных волокон.
Мозжечок (что обозначает «маленький мозг») расположен позади Варолиева моста и прикрыт корой больших полушарий. Мозжечок отвечает за координацию движений. Ядра ретикулярной формации, образования, тянущегося вдоль всего ствола мозга, выделяют нейромедиаторы! Функция ретикулярной формации заключается в активировании коры мозга, при этом происходит «фильтрация» поступающей информации на более или менее неотложную.
Продолжением среднего мозга является промежуточный мозг. Промежуточный мозг включает в себя таламус, гипоталамус, лим-бическую систему, миндалины, гиппокамп. Над стволом мозга находится таламус — парный орган в форме двух яйцеподобных образований. Таламус является центральным «пультом управления» мозга, через который связаны все его органы и системы.
Гипоталамус регулирует физиологические потребности организма. Особенностью гипоталамуса является то, что этот орган образует прямые связи со всеми другими мозговыми структурами. Гипоталамус имеет миниатюрные размеры, однако в его функции входит также синтез важнейших гормонов, которые секретируются гипофиз-ной железой, прикрепленной у его основания. Именно в недрах гипоталамуса Дж. Олдс и П. Милнер обнаружили так называемый «центр удовольствия» (J. Olds, P. Milner, 1954). Если вживить в эту область электрод и дать экспериментальному животному, например крысе, возможность самостоятельно стимулировать ее, то крыса проявляет фантастическую активность. Частота нажатий достигала порой 7 тысяч в час, крысы стимулировали «центр удовольствия» до тех пор, пока буквально не падали от изнеможения.
Лимбическая система мозга представляет собой пучок волокон, связывающий воедино переднюю часть гипоталамуса, гиппокамп и миндалины. Гиппокамп играет большую роль в эмоциональных процессах и процессах памяти. Когда обезьян хирургическим путем лишают гиппокампа, они забывают все, что происходило с ними в течение последних месяцев (Л. Сквайер, 1991). Миндалины — два парных сгустка нейронов — участвуют в регуляции агрессии и страха (реакции типа «нападай или беги»). Если стимулировать различ-
ные области миндалины у животных с помощью электрода, то можно добиться того, что обычно трусливое животное, например мышь, будет отчаянно набрасываться на кошку, а та, в свою очередь, станет сжиматься от ужаса перед маленькой мышкой.
Передний мозг, который расположен над более древними структурами ствола и промежуточного мозга, у человека достигает максимальных размеров и становится главным управляющим уровнем. У человека вес переднего мозга составляет 80% всей массы мозга. Передний мозг состоит из двух полушарий, покрытых корой. Белое вещество больших полушарий включает в себя группу ядер, участвующих в координации двигательных реакций. Серое вещество, образованное в основном телами нейронов и дендритами (этим и объясняется его серый цвет), покрывает собой большие полушария, собираясь в складки. Складки коры, называемые извилинами, позволяют ей разместиться в черепной коробке (площадь коры составляет около 2500 кв. см). Если бы природа не «додумалась» до такого эргономичного решения, голова взрослого человека имела бы размер телевизора с диагональю экрана 72 см1
Именно на кору больших полушарий мозга возложена обязанность осуществления сложных, собственно человеческих психических функций, в том числе сознания.
Кора головного мозга
Кора больших полушарий представляет собой слой нейронов толщиной около 3 мм. Кора каждого полушария образует шесть обособленных долей, разграниченных бороздами. Лобная, теменная, височная и затылочная доли хорошо видны на рис. 16, а островок и Доля мозолистого тела спрятаны на внутренних поверхностях больших полушарий.
В коре больших полушарий выделяют зоны трех типов. Во-первых, сенсорные зоны, которые получают информацию от рецепторов. Сенсорные зоны имеются в разных долях коры. Зона общей чувствительности находится в теменной доле, зрительная зона — в затылочной, слуховая — в височной, вкусовая — в нижней части теменной доли. Повреждение какой-либо из этих зон приводит к блокаде сенсорных сигналов от соответствующих органов чувств. При Поступлении сенсорной информации поток нервных импульсов Достигает коры. Например, зрительные проекционные зоны активизируются при анализе зрительной информации (рис. 17).
Лобная доля -
Первичная проекционная зона вкусовых ощущений
Обонятельная луковица
Глава 3. Психика и организм
Первичная соматосенсорная кора (тактильные ощущения)
3.4. Психика и нервная система
Теменная доля
:.
•' Первичная ' Височная" прекционная Доля зона слуха
Затылочная доля
Первичная
проекционная зона зрения (стриарная кора)
Мозжечок
Ствол мозга и спинной мозг
Рис. 16. Кора больших полушарий головного мозга человека
Во-вторых, выделяют моторные зоны, которые посылают в нижележащие структуры команды, управляющие движениями. Область, отвечающая за произвольные движения, расположена в лобной доле. Отходящие от нее волокна направляются в спинной мозг и оттуда — к мышцам.
Сенсорные и моторные зоны называют проекционными, так
как они формируют своеобразные карты, на которых специфические участки коры соответствуют частям тела, которыми они управляют или информацию от которых получают (см. рис. гл. 7). И, в-третьих, говорят об ассоциативных зонах. Ассоциативные зоны коры мозга человека занимают до 75% ее площади. Данные области коры больших полушарий можно охарак
рий можно охарактеризовать как «неспецифические». Эти участки
t-uc / /. Активация зрительнойКОры не задействованы в выпол-сенсорной корыв затылочныхнении перВичных моторных и
ПОЛЯХ МОЯГЯ ГГГ>1» т«~—-------------- к•*
. сенсорных функции. Долгое время считалось, что ассоциативные зоны коры — это балласт мозга. Отсюда, кстати, возникло расхо-
"Н" очснрияТИ]
визуальной информации.
Изображение получено
методом МРТ
ясее и крайне живучее мнение о том, что в повседневной жизни человек использует лишь малую часть потенциала мозга. На самом деле в них идет самая кропотливая обработка информации. Дссоциативные зоны представляют особый интерес для психологов, так как они принимают участие в протекании высших «корковых» процессов: восприятия, памяти, мышления, воображения, речи и т.д. Например, ассоциативные зоны лобных долей необходимы при планировании действий. Повреждение лобных долей делает человека неспособным к выходу за пределы конкретной ситуации, он начинает жить исключительно «здесь и сейчас», хотя в остальном его умственные способности остаются неизменными. Установлено, что при поражении зоны Брока (находится в передней лобной доле левого полушария) человек теряет способность правильно произносить слова, а при поражении зоны Вернике (находится в височной доле левого полушария) — понимать обращенную к нему речь.
Важно отметить, что в мозге нет конкретной структурной организации, которая соответствовала бы категориям нашего поведения или субъективным состояниям. Так, в ассоциативной коре нет участков, где рождаются, например, мысли или воспоминания. Даже в осуществление простых психических функций вовлечено множество структур мозга. В случае же сложных психических процессов уместнее говорить о вариативных функциональных системах, обслуживающих то или иное действие.