Кора  больших полушарий

     Общие сведения

     Основу  большого мозга составляют два больших  полушария. На первый взгляд, их поверхность  кажется беспорядочным нагромождением возвышающихся извилин и разделяющих  их борозд. Но на самом-то деле у каждой извилины и борозды свое место и предназначение.

     В то же время, как утверждают ученые, нет двух одинаковых экземпляров  мозга с полностью совпадающим  рисунком поверхности. Так что рисунок  борозд и извилин на поверхности  коры больших полушарий мозга  у людей столь же различен, как их лица, но, в то же время, отличается некоторым семейным сходством.  Одни борозды и извилины, в основном наиболее крупные, встречаются в каждом мозге, другие же не столь постоянны, и их приходиться еще и поискать. Кроме того, различие борозд и извилин так же проявляется в их длине, глубине, прерывистости и многих других, более индивидуальных  особенностях.

     Поверхность этих борозд и извилин покрыта  корочкой серого вещества. Трудно поверить, но секрет превосходства человека над  его «братьями меньшими» находится именно в ней. Её толщина не больше слоя масла на бутерброде, но за то какой эффект! Именно благодаря этой серой корочке человек и становиться ЧЕЛОВЕКОМ, творцом,  мыслителем, покорителем и завоевателем всего и всея. Конечно же, по-научному она называется более весомо и солидно – кора больших полушарий, а по  латыни это звучит как «Cerebral cortex», что, собственно, и означает «мозговая или умственная кора».

     Сама  по себе кора мозга  имеет  серый  цвет, потому как  состоит, в основном, из тел нервных клеток и нервных волокон серого цвета. Собственно говоря, отсюда и взялся термин «серое вещество». А вот внутренняя часть большого мозга, находящаяся под корой, состоит из аксонов этих самых нервных клеток, покрытых особым веществом миелином, придающим им белый окрас. Именно поэтому, то, что у нас спрятано под «серым веществом», еще называют  «белым веществом» головного мозга.

     Площадь коры большого мозга одного полушария  человека составляет около 800 кв. см.,  толщина — 1,5-5 мм., а  количество нейронов в коре может достигать 10 млрд.

     Кора  больших полушарий имеет слоистое строение, поэтому различают древнюю, старую и новую кору (соответственно: палео-, архи- и неокортекс)

     Новая кора занимает 95,6% поверхности полушарий  большого мозга, и  большая ее часть  имеет 6 слоев или пластинок: молекулярную, наружную зернистую, наружную пирамидную, внутреннюю зернистую, внутреннюю пирамидную, полиморфную, причем степень развития этих пластинок и их клеточный состав неодинаковы в разных частях полушария. А вот нервные волокна коры бывают всего двух типов:  радиальные -  расположенные перпендикулярно ее поверхности, и тангенциальные - идущие параллельно поверхности коры. Получается, что нейронам в нашей голове важно дружить друг с другом и как можно теснее и крепче, поэтому они и связанны между собой и по горизонтали и по вертикали.

     Сами  по себе полушария головного мозга  соединены между собой не гвоздиками, не шурупчиками, не клеем и даже не примотаны друг к другу скотчем, а соединяются они между собой  мозолистым телом - сплетением нервных волокон соединяющих правое и левое полушария. Конечно же, кроме мозолистого тела, полушария соединяют еще передняя спайка, задняя спайка и спайка свода, но мозолистое тело, состоящее из более чем двухсот миллионов нервных волокон, является самой большой и важной  структурой, соединяющей оба полушария. Мозолистое тело представляет собой широкую плоскую полосу, состоящую из аксонов. По большей части их волокна в мозолистом теле проходят поперечно, связывая симметричные места противоположных полушарий, но некоторые, особо «хитрые» аксоны умудряются связывать совсем несимметричные места противоположных полушарий, например лобные извилины с теменными или затылочными, или разные участки одного и того же полушария (так называемые ассоциативные волокна)

     Зоны  мозга

     Борозды и извилины коры большого мозга увеличивают  ее поверхность без увеличения объема полушарий, что, согласитесь,  актуально  в ограниченном пространстве нашего черепа. Кроме того, самые крупные  борозды еще и «делят» каждое полушарие нашего мозга на  четыре доли: лобную, теменную, затылочную и височную.

     Но, кроме такого вот географического, а точнее топографического деления,  кору головного мозга принято  еще  разграничивать и по функциональному  признаку.

     Каждая  из наших сенсорных систем, например, зрительная, слуховая, осязательная, отправляет свою информацию в определенные участки коры. Так же свой участок коры выделен для контроля движения частей тела – то есть моторных реакций.  Остальная же часть коры, не являющаяся ни сенсорной, ни моторной, выделена нам матушкой природой под ассоциативные зоны, которые отвечают за память, мышление, речь,  и занимают, кстати, большую часть мозговой коры. Вот и получается, что по своим функциям участки коры делятся на сенсорные, моторные (двигательные) и ассоциативные зоны.

     Конечно же, сенсорные и моторные зоны располагаются  на обоих полушариях, но есть и такие  функции, которые представлены только на одной, как правило, левой  стороне  мозга. К ним относятся  зона Брока  и зона Вернике, участвующие в  порождении и понимании речи, а так же  угловая извилина, соотносящая зрительную и слуховую формы слова.

     У правшей речевые центры расположены  в левом полушарии, а у левшей - в правом.

     Но  есть и другое разделение коры головного  мозга -  так называемая карта  полей Бродмана. В 1903 году  германский анатом, физиолог, психолог и психиатр К. Бродман  опубликовал описание пятидесяти двух цитоархитектонических полей, которые представляют  собой участки коры головного мозга, различные по своему клеточному строению. Каждое такое  поле отличается по величине, форме, расположению нервных клеток и нервных волокон и, конечно же, различные поля связаны с различными функциями головного мозга. На основании описания этих полей и была составлена карта полей Бродмана. 

Электроэнцефалогия и анализ электроэнцефалограммы (ЭЭГ)

     Узнать, как «чувствует» себя мозг, можно  с помощью регистрации его  электрической активности (биопотенциалов). Этот метод называется электроэнцефалографией, и в нем используется тот же принцип, что и в электрокардиографии для диагностики заболеваний сердца. Исследование обычно проводят в утренние часы: не ранее чем через 2 часа после приема пищи, курения. Некоторые препараты отменяют за 3 дня до исследования, поэтому необходимо заранее сообщить врачу о лекарствах, которые вы принимаете. Для проведения обследования пациент удобно располагается в кресле или его укладывают на кушетку, на его голову надевают резиновый шлем и накладывают металлические пластинки (электроды), которые соединяют проводами со входом аппарата. На выходе получается графическое изображение колебаний разности биоэлектрических потенциалов живого мозга, называемое электроэнцефалограммой (ЭЭГ). Одновременно регистрируются биотоки, получаемые от многих отделов головного мозга.

     ЭЭГ – сложная кривая, состоящая из волн различной частоты с меняющимися амплитудами. Эти волны обозначают греческими буквами «альфа», «бета», «дельта», «тета». ЭЭГ различаются в зависимости от того, спит пациент или бодрствует, какие эмоции испытывает. На ЭЭГ здорового взрослого человека, находящегося в состоянии относительного покоя, обнаруживают два основных типа ритмов: aльфа-ритм и бета-ритм. При различных заболеваниях мозга возникают более или менее грубые нарушения нормальной картины ЭЭГ.

     Электроэнцефалография помогает в диагностике эпилепсии, опухолей, сосудистых и инфекционных заболеваний головного мозга. Врач может назначить такое исследование и здоровым людям (при профессиональном отборе), особенно тем, кому придется работать в стрессовых ситуациях или вредных условиях производства, а также при частых беспричинных головных болях, мигрени, головокружении, двоении в глазах, повышенной усталости, после черепно-мозговой травмы. Часто электроэнцефалография позволяет поставить диагноз на ранних сроках заболевания и назначить соответствующее лечение. Проведение исследования в динамике позволяет оценить эффективность терапии. Запись электроэнцефалограммы во время операции помогает следить за состоянием больного и регулировать глубину наркоза.

     Вызванные потенциалы коры больших  полушарий, микроэлектронный метод изучения активности нейронов коры и подкорковых образований

     Вызванные потенциалы коры больших  полушарий - колебания биоэлектрических потенциалов в поверхностной электроэнцефалограмме или в записи электрической активности других образований мозга, происходящие в ответ на импульсы, поступающие по восходящим или ассоциативным нервным путям. Различают: первичный вызванный потенциал или первичный ответ (ПО), с коротким латентным (скрытым) периодом, возникающий через 10-20 мсек. после посылки импульсов. Он регистрируется в ограниченной зоне коркового представительства раздражаемого анализатора (например, после раздражения глаза вспышкой света ПО возникает в затылочной коре мозга в виде одно- или двухфазного колебания биопотенциала; вторичные вызванные потенциалы или вторичные ответы (ВО), с большими латентными периодами (от 30 до 200 мсек.) и более широкой областью распространения. ВО возникают сначала в той же зоне мозга, что и ПО, отличаются более сложной формой и многофазностью. Одновременно или позднее наблюдаются ещё более сложные по форме ВО в других пунктах коры - т. н. локальные реакции, или даже по всей коре мозга - генерализованные реакции.

     ПО - алгебраическая сумма начальных  изменений биопотенциалов в группе корковых нейронов в ответ на первый залп импульсов, поступающий в кору от рецептора по наиболее коротким специфическим (лемнисковым) нервным путям. Причины возникновения локальных ВО - следовые процессы, развивающиеся в тех же корковых нейронах, и распространение возбуждения (его иррадиация) по ассоциативным нервным путям на ближайшие и более отдалённые нейроны. Считается, что генерализованные ВО возникают при поступлении импульсов в кору мозга по неспецифическим нервным путям (из ретикулярной формации, лимбической системы).

     На основании регистрации ПО созданы карты представительства в коре мозга зрительных, слуховых, кожных и других рецепторов. Возникновение ПО и ВО тесно связано с переработкой получаемой организмом информации и замыканием условнорефлекторных связей в нервной системе. Регистрация вызванных потенциалов применяется в клинике для уточнения локализации в мозгу патологического процесса.

     Микроэлектроника

     Микроэлектроника  и компьютерная инженерия совершили  прорыв в создании миниатюрных электронных  устройств, которые позволяют совершать тонкие хирургические операции внутри человеческого организма (в просвете кровеносного сосуда). Значительно усовершенствовались и лабораторные технологии, позволяющие не только качественно и количественно изучать нейрофизиологические процессы, но и создавать достаточно сложные модели нейронных ансамблей.