Федеральное
государственное автономное
образовательное
учреждение
высшего
профессионального образования
«СИБИРСКИЙ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Юридический
институт
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава
1: «Головной мозг человека » 3
1.1.
Клетки мозга 4
1.2.
Нервные импульсы 4
1.3.
Миелин и глиальные клетки. 5
1.4.
Как работает мозг 5
1.5.
Основные части головного мозг 6
1.6.
Электрическая активность мозг 8
1.7.
Нейрохимия мозга 8
1.8.
Исследования мозга 9
Глава
2: «Память человека» 11
2.1.
Два вида памяти: кратковременная и долговременная 11
2.2.
Эффективность синапсов 11
Список
используемой литературы 12
ВВЕДЕНИЕ
Головной
мозг человека, орган, координирующий
и регулирующий все жизненные
функции организма и контролирующий
поведение. Все наши мысли,
чувства, ощущения, желания и движения
связаны с работой мозга, и
если он не функционирует, человек
переходит в вегетативное состояние:
утрачивается способность к каким-либо
действиям, ощущениям или реакциям
на внешние воздействия. Данный
реферат посвящен мозгу человека,
более сложному и высокоорганизованному,
чем мозг животных. Однако существует
значительное сходство в устройстве
мозга человека и других млекопитающих,
как, впрочем, и большинства
видов позвоночных.
Память,
способность к воспроизведению
прошлого опыта, одно из основных
свойств нервной системы, выражающееся
в способности длительно хранить
информацию о событиях внешнего
мира и реакциях организма
и многократно вводить ее
в сферу сознания и поведения.
Память свойственна человеку
и животным, имеющим достаточно
развитую центральную нервную
систему. Объем памяти, длительность
и надежность хранения информации,
как и способность к восприятию
сложных сигналов среды и выработки
адекватных реакций, возрастает
в ходе эволюции по мере
увеличения числа нервных клеток
мозга и усложнения его структуры.
Глава
1: «Головной мозг
человека »
Центральная
нервная система (ЦНС) состоит
из головного и спинного мозга.
Она связана с различными частями
тела периферическими нервами
– двигательными и чувствительными.
Головной
мозг – симметричная структура,
как и большинство других частей
тела. При рождении его вес
составляет примерно 0,3 кг, тогда
как у взрослого он – 1,5 кг.
При внешнем осмотре мозга
внимание, прежде всего, привлекают
два больших полушария, скрывающие
под собой более глубинные
образования. Поверхность полушарий
покрыта бороздами и извилинами,
увеличивающими поверхность коры
(наружного слоя мозга). Сзади
помещается мозжечок, поверхность
которого более тонко изрезана.
Ниже больших полушарий расположен
ствол мозга, переходящий в
спинной мозг. От ствола и спинного
мозга отходят нервы, по которым
к мозгу стекается информация
от внутренних и наружных рецепторов,
а в обратном направлении идут
сигналы к мышцам и железам.
От головного мозга отходят
12 пар черепно-мозговых нервов.
Внутри
мозга различают серое вещество,
состоящее преимущественно из
тел нервных клеток и образующее
кору, и белое вещество – нервные
волокна, которые формируют проводящие
пути (тракты), связывающие между
собой различные отделы мозга,
а также образуют нервы, выходящие
за пределы ЦНС и идущие
к различным органам.
Головной
и спинной мозг защищены костными
футлярами – черепом и позвоночником.
Между веществом мозга и костными
стенками располагаются три оболочки:
наружная – твердая мозговая
оболочка, внутренняя – мягкая, а
между ними – тонкая паутинная
оболочка. Пространство между оболочками
заполнено спинномозговой (цереброспинальной)
жидкостью, которая по составу
сходна с плазмой крови, вырабатывается
во внутримозговых полостях (желудочках
мозга) и циркулирует в головном
и спинном мозгу, снабжая его
питательными веществами и другими
необходимыми для жизнедеятельности
факторами.
Кровоснабжение
головного мозга обеспечивают
в первую очередь сонные артерии;
у основания мозга они разделяются
на крупные ветви, идущие к
различным его отделам. Хотя
вес мозга составляет всего
2,5% веса тела, к нему постоянно,
днем и ночью, поступает 20% циркулирующей
в организме крови и соответственно
кислорода. Энергетические запасы
самого мозга крайне невелики,
так что он чрезвычайно зависим
от снабжения кислородом. Существуют
защитные механизмы, способные
поддержать мозговой кровоток
в случае кровотечения или
травмы. Особенностью мозгового
кровообращения является также
наличие т.н. гематоэнцефалического
барьера. Он состоит из нескольких
мембран, ограничивающих проницаемость
сосудистых стенок и поступление
многих соединений из крови
в вещество мозга; таким образом,
этот барьер выполняет защитные
функции. Через него не проникают,
например, многие лекарственные
вещества.
1.1.
Клетки мозга
Клетки
ЦНС называются нейронами; их
функция – обработка информации.
В мозгу человека от 5 до 20 млрд.
нейронов. В состав мозга входят
также глиальные клетки, их примерно
в 10 раз больше, чем нейронов. Глия
заполняет пространство между
нейронами, образуя несущий каркас
нервной ткани, а также выполняет
метаболические и другие функции.
Нейрон,
как и все другие клетки, окружен
полупроницаемой (плазматической) мембраной.
От тела клетки отходят два
типа отростков – дендриты
и аксоны. У большинства нейронов
много ветвящихся дендритов, но
лишь один аксон. Дендриты обычно
очень короткие, тогда как длина
аксона колеблется от нескольких
сантиметров до нескольких метров.
Тело нейрона содержит ядро
и другие органеллы, такие же,
как и в других клетках тела.
1.2.
Нервные импульсы
Передача
информации в мозгу, как и
нервной системе в целом, осуществляется
посредством нервных импульсов.
Они распространяются в направлении
от тела клетки к концевому
отделу аксона, который может
ветвиться, образуя множество
окончаний, контактирующих с другими
нейронами через узкую щель
– синапс; передача импульсов
через синапс опосредована химическими
веществами – нейромедиаторами.
Нервный
импульс обычно зарождается в
дендритах – тонких ветвящихся
отростках нейрона, специализирующихся
на получении информации от
других нейронов и передаче
ее телу нейрона. На дендритах
и, в меньшем числе, на теле
клетки имеются тысячи синапсов;
именно через синапсы аксон,
несущий информацию от тела
нейрона, передает ее дендритам
других нейронов.
В окончании
аксона, которое образует пресинаптическую
часть синапса, содержатся маленькие
пузырьки с нейромедиатором. Когда
импульс достигает пресинаптической
мембраны, нейромедиатор из пузырька
высвобождается в синаптическую
щель. Окончание аксона содержит
только один тип нейромедиатора,
часто в сочетании с одним
или несколькими типами нейромодуляторов
Нейромедиатор,
выделившийся из пресинаптической
мембраны аксона, связывается с
рецепторами на дендритах постсинаптического
нейрона. Мозг использует разнообразные
нейромедиаторы, каждый из которых
связывается со своим особым
рецептором.
С рецепторами
на дендритах соединены каналы
в полупроницаемой постсинаптической
мембране, которые контролируют
движение ионов через мембрану.
В покое нейрон обладает электрическим
потенциалом в 70 милливольт (потенциал
покоя), при этом внутренняя сторона
мембраны заряжена отрицательно по отношению
к наружной. Хотя существуют различные
медиаторы, все они оказывают на постсинаптический
нейрон либо возбуждающее, либо тормозное
действие. Возбуждающее влияние реализуется
через усиление потока определенных ионов,
главным образом натрия и калия, через
мембрану. В результате отрицательный
заряд внутренней поверхности уменьшается
– происходит деполяризация. Тормозное
влияние осуществляется в основном через
изменение потока калия и хлоридов, в результате
отрицательный заряд внутренней поверхности
становится больше, чем в покое, и происходит
гиперполяризация.
Функция
нейрона состоит в интеграции
всех воздействий, воспринимаемых
через синапсы на его теле
и дендритах. Поскольку эти
влияния могут быть возбуждающими
или тормозными и не совпадать
по времени, нейрон должен исчислять
общий эффект синаптической активности
как функцию времени. Если возбуждающее
действие преобладает над тормозным
и деполяризация мембраны превышает
пороговую величину, происходит
активация определенной части
мембраны нейрона – в области
основания его аксона (аксонного
бугорка). Здесь в результате открытия
каналов для ионов натрия и
калия возникает потенциал действия
(нервный импульс).
Этот
потенциал распространяется далее
по аксону к его окончанию
со скоростью от 0,1 м/с до 100 м/с
(чем толще аксон, тем выше
скорость проведения). Когда потенциал
действия достигает окончания
аксона, активируется еще один
тип ионных каналов, зависящий
от разности потенциалов, –
кальциевые каналы. По ним кальций
входит внутрь аксона, что приводит
к мобилизации пузырьков с
нейромедиатором, которые приближаются
к пресинаптической мембране, сливаются
с ней и высвобождают нейромедиатор
в синапс.
1.3.
Миелин и глиальные
клетки.
Многие
аксоны покрыты миелиновой оболочкой,
которая образована многократно
закрученной мембраной глиальных
клеток. Миелин состоит преимущественно
из липидов, что и придает
характерный вид белому веществу
головного и спинного мозга.
Благодаря миелиновой оболочке
скорость проведения потенциала
действия по аксону увеличивается,
так как ионы могут перемещаться
через мембрану аксона лишь
в местах, не покрытых миелином,
– т.н. перехватах Ранвье. Между
перехватами импульсы проводятся
по миелиновой оболочке как
по электрическому кабелю. Поскольку
открытие канала и прохождение
по нему ионов занимает какое-то
время, устранение постоянного
открывания каналов и ограничение
их сферы действия небольшими
зонами мембраны, не покрытыми
миелином, ускоряет проведение импульсов
по аксону примерно в 10 раз.
Только
часть глиальных клеток участвует
в формировании миелиновой оболочки
нервов (шванновские клетки) или
нервных трактов (олигодендроциты).
Гораздо более многочисленные
глиальные клетки (астроциты, микроглиоциты)
выполняют иные функции: образуют
несущий каркас нервной ткани,
обеспечивают ее метаболические
потребности и восстановление
после травм и инфекций.
1.4.
Как работает мозг
Рассмотрим
простой пример. Что происходит,
когда мы берем в руку карандаш,
лежащий на столе? Свет, отраженный
от карандаша, фокусируется в
глазу хрусталиком и направляется
на сетчатку, где возникает изображение
карандаша; оно воспринимается
соответствующими клетками, от которых
сигнал идет в основные чувствительные
передающие ядра головного мозга,
расположенные в таламусе (зрительном
бугре), преимущественно в той
его части, которую называют латеральным
коленчатым телом. Там активируются многочисленные
нейроны, которые реагируют на распределение
света и темноты. Аксоны нейронов латерального
коленчатого тела идут к первичной зрительной
коре, расположенной в затылочной доле
больших полушарий. Импульсы, пришедшие
из таламуса в эту часть коры, преобразуются
в ней в сложную последовательность разрядов
корковых нейронов, одни из которых реагируют
на границу между карандашом и столом,
другие – на углы в изображении карандаша
и т.д. Из первичной зрительной коры информация
по аксонам поступает в ассоциативную
зрительную кору, где происходит распознавание
образов, в данном случае карандаша. Распознавание
в этой части коры основано на предварительно
накопленных знаниях о внешних очертаниях
предметов.