Από τι αποτελείται ο εγκέφαλος. Η δομή του εγκεφάλου, η έννοια και η λειτουργία. Ενδιαφέροντα γεγονότα για τον ανθρώπινο εγκέφαλο

Στο ανθρώπινο σώμα, ο εγκέφαλος είναι ίσως ένα από τα πιο μυστηριώδη και ακατανόητα όργανα. Έτσι, οι επιστήμονες εξακολουθούν να διαφωνούν για τον μηχανισμό της νοητικής δραστηριότητας. Σήμερα θα προσπαθήσουμε να συστηματοποιήσουμε τα συμπεράσματά τους. Θα εξετάσουμε επίσης από τι αποτελείται ο εγκέφαλος, ποιες είναι οι λειτουργίες του και ποιες είναι οι πιο κοινές ασθένειες αυτού του οργάνου.

Γενική δομή

Ο εγκέφαλος προστατεύεται γύρω από ένα αξιόπιστο κρανίο. Σε αυτό, το όργανο καταλαμβάνει πάνω από το 90% του χώρου. Ταυτόχρονα, το βάρος του εγκεφάλου σε άνδρες και γυναίκες είναι διαφορετικό. Κατά μέσο όρο, αυτό είναι 1375 γραμμάρια για τους εκπροσώπους του ισχυρότερου φύλου, 1275 γραμμάρια για το αδύναμο. Στα νεογέννητα το βάρος του εγκεφάλου είναι το 10% του συνολικού σώματος, ενώ στους ενήλικες μόνο 2-2,5%. Η δομή του οργάνου περιλαμβάνει τα εγκεφαλικά ημισφαίρια, τον κορμό και την παρεγκεφαλίδα.

Από τι αποτελείται ο εγκέφαλος; Η επιστήμη διακρίνει τα ακόλουθα τμήματα αυτού του σώματος:

• εμπρός;
• όπισθεν;
• επιμήκης;
• μέση τιμή;
• ενδιάμεσος.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτούς τους τομείς. Από νωτιαίος μυελόςκατάγεται επιμήκης. Περιλαμβάνει (αγώγιμα κανάλια) και γκρι (πυρήνες νεύρων). Πίσω του είναι η γέφυρα. Αυτός είναι ένας κύλινδρος από εγκάρσιες ίνες νεύρων και φαιάς ουσίας. Εδώ περνά η κύρια αρτηρία. Ξεκινά σε ένα σημείο που βρίσκεται πάνω από το στενόμακρο. Σταδιακά, περνά στην παρεγκεφαλίδα, η οποία αποτελείται από δύο ημισφαίρια. Συνδέεται σε ζευγάρια με τον προμήκη μυελό, τον μεσεγκέφαλο και την παρεγκεφαλίδα.

Στο μεσαίο διαμέρισμα υπάρχει ένα ζεύγος οπτικών και ακουστικών λόφων. Από αυτά αναχωρούν οι νευρικές ίνες που συνδέουν τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Μεταξύ είναι αισθητό ένα βαθύ κενό, στο εσωτερικό του οποίου βρίσκεται το κάλλος του σώματος. Συνδέει αυτά τα δύο μεγάλα τμήματα. Τα ημισφαίρια καλύπτονται με φλοιό. Εδώ λαμβάνει χώρα η σκέψη.

Από τι άλλο αποτελείται ο εγκέφαλος; Έχει τρία δέρματα:

1. Σκληρό είναι το περιόστεο εσωτερική επιφάνειαόπου βρίσκονται οι περισσότεροι υποδοχείς πόνου.
2. Αραχνοειδές - κοντά στο φλοιό, αλλά δεν καλύπτει την έλικα. Ανάμεσα σε αυτό και το σκληρό κέλυφος είναι ένα ορώδες υγρό. Ακολουθεί ο νωτιαίος μυελός και μετά ο ίδιος ο φλοιός.
3. Μαλακό - αποτελείται από ένα σύστημα αιμοφόρων αγγείων και συνδετικού ιστού, τροφοδοτώντας τον εγκέφαλο και σε επαφή με όλη την επιφάνεια.

Καθήκοντα

Ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες που προέρχονται από κάθε έναν από τους υποδοχείς, ρυθμίζει τις κινήσεις και εμπλέκεται διαδικασία σκέψης. Κάθε τμήμα έχει τη δική του δουλειά. Για παράδειγμα, που βρίσκεται σε νευρικά κέντρα, που παρέχουν κανονική δουλειάπροστατευτικούς αντανακλαστικούς μηχανισμούς όπως βήχας, βλεφαρίδες, φτέρνισμα και έμετος. Οι λειτουργίες του περιλαμβάνουν επίσης την αναπνοή, την κατάποση, την έκκριση σάλιου και γαστρικού υγρού.

Η γέφυρα Varoliev παρέχει κίνηση βολβοί των ματιώνκαι το έργο των μυών του προσώπου. Η παρεγκεφαλίδα ρυθμίζει τον συντονισμό και τον συντονισμό των κινήσεων. Και στον μεσεγκέφαλο, πραγματοποιείται ρυθμιστική δραστηριότητα σχετικά με την οξύτητα της ακοής και της όρασης. Χάρη στη δουλειά του, οι μαθητές, για παράδειγμα, μπορούν να επεκταθούν και να συστέλλονται. Δηλαδή, ο τόνος των μυών των ματιών εξαρτάται από αυτό. Περιλαμβάνει επίσης νευρικά κέντρα που είναι υπεύθυνα για τον προσανατολισμό στο χώρο.

Από τι όμως αποτελείται ο διεγκέφαλος; Υπάρχουν πολλά διαμερίσματα:

• Θάλαμος. Ονομάζεται επίσης διακόπτης, καθώς οι αισθήσεις επεξεργάζονται και σχηματίζονται εδώ με βάση τον πόνο, τη θερμοκρασία, τους μυϊκούς, ακουστικούς και άλλους υποδοχείς. Χάρη σε αυτό το κέντρο, οι καταστάσεις εγρήγορσης και ύπνου αλλάζουν.
• Υποθάλαμος. Ελέγχει τον καρδιακό ρυθμό, την αρτηριακή πίεση και τη σωματική θερμορύθμιση. Υπεύθυνος για τη συναισθηματική κατάσταση, καθώς εδώ επηρεάζεται ενδοκρινικό σύστημαγια την παραγωγή ορμονών για την αντιμετώπιση του στρες. Ρυθμίζει το αίσθημα της δίψας, της πείνας και του κορεσμού, την ευχαρίστηση και τη σεξουαλικότητα.
• Βλεννογόνος. Οι ορμόνες παράγονται εδώ κατά την εφηβεία, την ανάπτυξη και τη δραστηριότητα.
• Επιθάλαμος. Αποτελείται από την επίφυση, μέσω της οποίας ρυθμίζονται οι κιρκάδιοι ρυθμοί, εξασφαλίζεται υγιής ύπνος και κανονική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας, προσαρμοστικότητα σε διάφορες συνθήκες. Έχει την ικανότητα να αισθάνεται τις δονήσεις των κυμάτων φωτός ακόμα και μέσα από το κουτί του κρανίου, απελευθερώνοντας αυτή ή την ποσότητα ορμονών για αυτό.

Σε τι ευθύνονται τα εγκεφαλικά ημισφαίρια;

Ο νόμος αποθηκεύει όλες τις πληροφορίες για τον κόσμο και τις ολοκληρωμένες ανθρώπινες αλληλεπιδράσεις. Είναι υπεύθυνο για τη δραστηριότητα των δεξιών του άκρων. Στα αριστερά ελέγχεται η εργασία των οργάνων της ομιλίας. Εδώ γίνονται αναλυτικοί και διάφοροι υπολογισμοί. Από αυτή την πλευρά παρέχεται παρακολούθηση των αριστερών άκρων.

Ξεχωριστά, αξίζει να αναφέρουμε τέτοιους σχηματισμούς όπως οι κοιλίες του εγκεφάλου. Είναι κενά που είναι επενδυμένα με επένδυμα. Δημιουργούνται από την κοιλότητα του νευρικού σωλήνα με τη μορφή φυσαλίδων που μετατρέπονται στις κοιλίες του εγκεφάλου. Η κύρια λειτουργία τους είναι η παραγωγή και η κυκλοφορία Τα τμήματα αποτελούνται από ένα ζεύγος πλευρικών, τρίτου και τέταρτου. Τα ημισφαίρια χωρίζονται σε 4 λοβούς: μετωπιαίο, κροταφικό, βρεγματικό και ινιακό.

μετωπιαίος λοβός

Αυτό το μέρος είναι σαν πλοηγός σε πλοίο. Είναι υπεύθυνη για την παραμονή ανθρώπινο σώμαόρθιος. Εδώ διαμορφώνεται η δραστηριότητα, η ανεξαρτησία, η πρωτοβουλία και η περιέργεια. Μπορεί επίσης να δημιουργηθεί κριτική αυτοαξιολόγηση. Με μια λέξη, οι παραμικρές παραβιάσεις που συμβαίνουν στον μετωπιαίο λοβό οδηγούν σε ανάρμοστη ανθρώπινη συμπεριφορά, παράλογες ενέργειες, κατάθλιψη και διάφορες εναλλαγές της διάθεσης. Η συμπεριφορά ελέγχεται μέσω αυτής. Επομένως, το έργο του κέντρου ελέγχου, που βρίσκεται επίσης εδώ, αποτρέπει ανεπαρκείς και αντικοινωνικές ενέργειες. Ο μετωπιαίος λοβός είναι σημαντικός για την πνευματική ανάπτυξη. Χάρη σε αυτό, αποκτώνται επίσης ορισμένες δεξιότητες, δεξιότητες που μπορούν να οδηγηθούν στον αυτοματισμό.

κροταφικούς λοβούς

Εδώ είναι η αποθήκευση της μακροπρόθεσμης μνήμης. Συγκεκριμένα ονόματα, αντικείμενα, συμβάντα και συνδέσεις συγκεντρώνονται στο αριστερό και οπτικές εικόνες στο δεξιό. αναγνωρίζουν την ομιλία. Εν αριστερή πλευράαποκρυπτογραφεί το νόημα αυτού που ειπώθηκε και ο σωστός σχηματίζει μια κατανόηση και, σύμφωνα με αυτό, μια έκφραση προσώπου, δείχνοντας τη διάθεση και την αντίληψη των άλλων.

βρεγματικοί λοβοί

Αντιλαμβάνονται πόνο, κρύο ή ζέστη. Ο βρεγματικός λοβός αποτελείται από δύο μέρη: δεξιά και αριστερά. Όπως και άλλα διαμερίσματα του οργάνου, είναι λειτουργικά διαφορετικά. Έτσι, το αριστερό συνθέτει ξεχωριστά θραύσματα, τα συνδέει, χάρη στα οποία ένα άτομο μπορεί να διαβάζει και να γράφει. Εδώ ορισμένοι αλγόριθμοι αφομοιώνονται για να επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα. Ο δεξιός βρεγματικός λοβός μεταμορφώνει όλες τις πληροφορίες που προέρχονται από τα ινιακά μέρη και δημιουργεί μια τρισδιάστατη εικόνα. Εδώ, παρέχεται χωρικός προσανατολισμός, προσδιορίζεται η απόσταση και τα παρόμοια.

Ινιακός λοβός

Λαμβάνει οπτικές πληροφορίες. Βλέπουμε τα αντικείμενα γύρω μας ως ερεθίσματα που αντανακλούν το φως από τον αμφιβληστροειδή. Οι πληροφορίες για το χρώμα και τις κινήσεις των αντικειμένων μετατρέπονται μέσω φωτεινών σημάτων. Υπάρχουν τρισδιάστατες εικόνες.

Ασθένειες

Η περιοχή είναι επιρρεπής σε σημαντικό αριθμό ασθενειών. Τα πιο επικίνδυνα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• όγκοι?
• ιοί?
• αγγειακή νόσος?
• νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Ας τα εξετάσουμε λεπτομερέστερα. Οι όγκοι του εγκεφάλου μπορεί να είναι πολύ διαφορετικοί. Επιπλέον, όπως και σε άλλα μέρη του σώματος, είναι τόσο καλοήθη όσο και κακοήθη. Αυτοί οι σχηματισμοί εμφανίζονται λόγω αστοχίας σε αναπαραγωγική λειτουργίακύτταρα. Ο έλεγχος έχει σπάσει. Και αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν ναυτία, πόνο, σπασμούς, απώλεια συνείδησης, παραισθήσεις και θολή όραση.

Οι ιογενείς ασθένειες περιλαμβάνουν:

1. Εγκεφαλίτιδα. Το ανθρώπινο μυαλό είναι μπερδεμένο. Αισθάνεται υπνηλία όλη την ώρα, υπάρχει κίνδυνος να πέσει σε κώμα.
2. Ιογενής μηνιγγίτιδα. Αισθάνεται πονοκέφαλο. Παρατηρήθηκε θερμότητα, έμετος και γενική αδυναμία.
3. Εγκεφαλομυελίτιδα. Ο ασθενής είναι ζαλισμένος, η κινητικότητα είναι διαταραγμένη, η θερμοκρασία αυξάνεται, μπορεί να εμφανιστεί έμετος.

Όταν εμφανίζονται διάφορες ασθένειες, τα αγγεία του εγκεφάλου στενεύουν. Υπάρχει προεξοχή των τοίχων τους, καταστροφή κ.ο.κ. Εξαιτίας αυτού, η μνήμη μπορεί να διαταραχθεί, να ζαλιστεί και να γίνει αισθητός ο πόνος. Η κυκλοφορία του αίματος του εγκεφάλου δεν λειτουργεί καλά με υψηλή πίεση αίματος, ρήξη ανευρύσματος, καρδιακή προσβολή και ούτω καθεξής. Και λόγω νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπως το Χάντινγκτον ή το Αλτσχάιμερ, η μνήμη διαταράσσεται, η λογική χάνεται, τρέμουλο στα άκρα, πόνοι, σπασμοί και σπασμοί.

συμπέρασμα

Αυτή είναι η δομή του μυστηριώδους οργάνου μας. Είναι γνωστό ότι ένα άτομο χρησιμοποιεί μόνο ένα μικρό κλάσμα των δυνατοτήτων που μπορούν να πραγματοποιηθούν μέσω αυτού του οργάνου. Ίσως κάποια μέρα η ανθρωπότητα να μπορέσει να αποκαλύψει τις δυνατότητές της πολύ ευρύτερα από σήμερα. Στο μεταξύ, οι επιστήμονες προσπαθούν να ανακαλύψουν περισσότερα ενδιαφέροντα στοιχεία για τις δραστηριότητές του. Παρόλο που, παρεμπιπτόντως, αυτές οι προσπάθειες δεν είναι ακόμη πολύ επιτυχημένες.

Ποιος είναι ο φορέας της συνείδησης - εγκεφαλικά κύτταρα ή ηλεκτρικά σήματα που παράγονται από αυτά; Από πού πηγάζει η συνείδηση ​​και η προσωπικότητα ενός ανθρώπου και πού πηγαίνει στο τέλος του ταξιδιού του; Αυτά τα ερωτήματα απασχολούν πολλούς.

ανθρώπινος εγκέφαλοςένα από τα πιο μυστηριώδη όργανα ανθρώπινο σώμα. Οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμη να κατανοήσουν πλήρως τον μηχανισμό της νοητικής δραστηριότητας, τη λειτουργία της συνείδησης και του υποσυνείδητου.

Δομή

Στην πορεία της εξέλιξης, ένα ισχυρό κρανίο έχει σχηματιστεί γύρω από τον ανθρώπινο εγκέφαλο, προστατεύοντας αυτό το όργανο που είναι ευάλωτο στις φυσικές επιρροές. Ο εγκέφαλος καταλαμβάνει περισσότερο από το 90% του χώρου του κρανίου. Αποτελείται από τρία κύρια μέρη:

• μεγάλα ημισφαίρια?
• Εγκεφαλικό επεισόδιο;
• παρεγκεφαλίτιδα.

Είναι επίσης σύνηθες να διακρίνουμε πέντε τμήματα του εγκεφάλου:

• πρόσθιο εγκέφαλο (μεγάλα ημισφαίρια)?


• οπίσθιος εγκέφαλος (παρεγκεφαλίδα, pons Varolii);


• μυελός;


• μεσοεγκέφαλος?


• ενδιάμεσος εγκέφαλος.

Το πρώτο στο δρόμο από το νωτιαίο μυελό ξεκινά μυελός, αποτελώντας την πραγματική του συνέχεια. Αποτελείται από φαιά ουσία - τους πυρήνες των νεύρων του κρανίου, καθώς και τη λευκή ουσία - τα αγώγιμα κανάλια και των δύο εγκεφάλων (του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού).

Επόμενο έρχεται Pons- Αυτός είναι ένας κύλινδρος από εγκάρσιες νευρικές ίνες και φαιά ουσία. Η κύρια αρτηρία που τροφοδοτεί τον εγκέφαλο περνά μέσα από αυτήν. Ξεκινά πάνω από τον προμήκη μυελό και περνά στην παρεγκεφαλίδα.

Παρεγκεφαλίτιδααποτελείται από δύο μικρά ημισφαίρια που συνδέονται με ένα «σκουλήκι», καθώς και τη λευκή ουσία και τη φαιά ουσία που το καλύπτουν. Το τμήμα αυτό συνδέεται με ζεύγη «ποδιών» με την επιμήκη γέφυρα, την παρεγκεφαλίδα και τον μεσεγκέφαλο.

μεσοεγκέφαλοςαποτελείται από δύο οπτικούς λόφους και δύο ακουστικούς (τετράδυμο). Οι νευρικές ίνες που συνδέουν τον εγκέφαλο με το νωτιαίο μυελό αναχωρούν από αυτούς τους φυματισμούς.

Μεγάλα ημισφαίρια του εγκεφάλουχωρίζεται από μια βαθιά σχισμή με το κάλλος του σώματος μέσα, το οποίο συνδέει αυτά τα δύο τμήματα του εγκεφάλου. Κάθε ημισφαίριο έχει μετωπιαίο, κροταφικό, βρεγματικό και ινιακό. Τα ημισφαίρια καλύπτονται από τον εγκεφαλικό φλοιό, στον οποίο λαμβάνουν χώρα όλες οι διαδικασίες σκέψης.

Επιπλέον, υπάρχουν τρία στρώματα του εγκεφάλου:

• Σκληρό, που είναι το περιόστεο της εσωτερικής επιφάνειας του κρανίου. Αυτό το κέλυφος είναι συγκεντρωμένο ένας μεγάλος αριθμός απόυποδοχείς πόνου.


• Αραχνοειδές, το οποίο βρίσκεται κοντά στον εγκεφαλικό φλοιό, αλλά δεν ευθυγραμμίζει τη έλικα. Ο χώρος μεταξύ αυτού και της σκληρής μήνιγγας είναι γεμάτος με ορώδη υγρό και ο χώρος μεταξύ αυτού και του εγκεφαλικού φλοιού είναι γεμάτος με εγκεφαλονωτιαίο υγρό.


• Μαλακό, που αποτελείται από ένα σύστημα αιμοφόρων αγγείων και συνδετικού ιστού, σε επαφή με όλη την επιφάνεια της ουσίας του εγκεφάλου, και το θρέφει.

Λειτουργίες και καθήκοντα

Ο εγκέφαλός μας συμμετέχει στην επεξεργασία πληροφοριών που προέρχονται από ολόκληρο το σύνολο των υποδοχέων, ελέγχει τις κινήσεις του ανθρώπινου σώματος και επίσης εκτελεί την υψηλότερη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος - τη σκέψη. Κάθε μέρος του εγκεφάλου είναι υπεύθυνο για την εκτέλεση ορισμένων λειτουργιών.

Μυελόςπεριέχει νευρικά κέντρα που εξασφαλίζουν την κανονική λειτουργία των προστατευτικών αντανακλαστικών - φτέρνισμα, βήχας, αναβοσβήνει, έμετος. Επίσης «κυβερνά» τα αναπνευστικά και τα καταποτικά αντανακλαστικά, τη σιελόρροια και την έκκριση του γαστρικού υγρού.

Ponsυπεύθυνος για τη φυσιολογική κίνηση των βολβών και τον συντονισμό των μυών του προσώπου.

Παρεγκεφαλίτιδαασκεί έλεγχο της συνέπειας και του συντονισμού της κίνησης.

μεσοεγκέφαλοςπαρέχει μια ρυθμιστική λειτουργία σε σχέση με την οξύτητα της ακοής και τη διαύγεια της όρασης. Αυτό το τμήμα του εγκεφάλου ελέγχει τη διαστολή-συστολή της κόρης, τις αλλαγές στην καμπυλότητα του φακού του ματιού και είναι υπεύθυνο για τον μυϊκό τόνο του ματιού. Περιέχει επίσης τα νευρικά κέντρα του αντανακλαστικού προσανατολισμού στο διάστημα.

διεγκεφαλοςπεριλαμβάνει:

• θάλαμος- ένα είδος «διακόπτη» που επεξεργάζεται και σχηματίζει αισθήσεις από πληροφορίες από τη θερμοκρασία, τον πόνο, τους κραδασμούς, τους μυς, τη γεύση, τους απτικούς, ακουστικούς, οσφρητικούς υποδοχείς, ένα από τα υποφλοιώδη οπτικά κέντρα. Επίσης, αυτός ο ιστότοπος είναι υπεύθυνος για την αλλαγή των καταστάσεων ύπνου και εγρήγορσης στο σώμα.


• Υποθάλαμος– αυτή η μικρή περιοχή εκτελεί το πιο σημαντικό έργο ελέγχου ΠΑΛΜΟΣ ΚΑΡΔΙΑΣ, θερμορύθμιση του σώματος, αρτηριακή πίεση. Επίσης «διαχειρίζεται» τους μηχανισμούς συναισθηματικής ρύθμισης – επηρεάζει το ενδοκρινικό σύστημα προκειμένου να αναπτυχθούν οι ορμόνες που είναι απαραίτητες για να ξεπεραστούν οι στρεσογόνες καταστάσεις. Ο υποθάλαμος ρυθμίζει την πείνα, τη δίψα και τον κορεσμό. Είναι το κέντρο της ευχαρίστησης και της σεξουαλικότητας.


• Βλεννογόνος- αυτό το εγκεφαλικό προσάρτημα παράγει αυξητικές ορμόνεςεφηβεία, ανάπτυξη και λειτουργία.


• Επιθάλαμος- περιλαμβάνει την επίφυση, η οποία ρυθμίζει τους καθημερινούς βιολογικούς ρυθμούς, απελευθερώνοντας ορμόνες τη νύχτα για φυσιολογικό και μακροχρόνιο ύπνο και κατά τη διάρκεια της ημέρας - για φυσιολογικό τρόπο εγρήγορσης και δραστηριότητας. Άμεσα με τη ρύθμιση του ύπνου και της εγρήγορσης συνδέεται με τον έλεγχο της προσαρμογής του σώματος στις συνθήκες φωτισμού. Η επίφυση είναι σε θέση να συλλάβει τις δονήσεις των κυμάτων φωτός ακόμη και μέσα από το κρανίο και να ανταποκριθεί σε αυτές απελευθερώνοντας τις απαραίτητες ορμόνες. Επίσης, αυτό το μικρό μέρος του εγκεφάλου ρυθμίζει τον ρυθμό του μεταβολισμού στο σώμα (μεταβολισμός).

Δεξί εγκεφαλικό ημισφαίριο- είναι υπεύθυνος για τη διατήρηση πληροφοριών σχετικά με τον περιβάλλοντα κόσμο, την εμπειρία της ανθρώπινης αλληλεπίδρασης με αυτόν, την κινητική δραστηριότητα των δεξιών άκρων.

Αριστερό εγκεφαλικό ημισφαίριο- ασκεί έλεγχο στις λειτουργίες του λόγου του σώματος, την υλοποίηση αναλυτικών δραστηριοτήτων, μαθηματικούς υπολογισμούς. Εδώ διαμορφώνεται η αφηρημένη σκέψη, ελέγχεται η κίνηση των αριστερών άκρων.

Κάθε ημισφαίριο του εγκεφάλου χωρίζεται σε 4 λοβούς:

1. Μετωπιαίοι λοβοί- μπορούν να συγκριθούν με την καμπίνα πλοήγησης του πλοίου. Εξασφαλίζουν τη διατήρηση της κάθετης θέσης του ανθρώπινου σώματος. Επίσης, αυτός ο ιστότοπος είναι υπεύθυνος για το πόσο δραστήριος και διερευνητικός είναι ένας άνθρωπος, πρωτοβουλία και ανεξάρτητος στη λήψη αποφάσεων.

Στους μετωπιαίους λοβούς λαμβάνουν χώρα διαδικασίες κριτικής αυτοαξιολόγησης. Οποιεσδήποτε παραβιάσεις στους μετωπιαίους λοβούς οδηγούν στην εκδήλωση ανεπάρκειας στη συμπεριφορά, ασυνειδησία των ενεργειών, απάθεια και ξαφνικές εναλλαγές της διάθεσης. Επίσης, η «υλοτομία» διαχειρίζεται την ανθρώπινη συμπεριφορά και τον έλεγχο πάνω σε αυτήν – την πρόληψη αποκλίσεων, κοινωνικά απαράδεκτων ενεργειών.

Από τους μετωπιαίους λοβούς εξαρτώνται και οι ενέργειες αυθαίρετης φύσης, ο προγραμματισμός τους, η γνώση των δεξιοτήτων και των ικανοτήτων. Εδώ, οι συχνά επαναλαμβανόμενες ενέργειες οδηγούνται στον αυτοματισμό.

Στον αριστερό (κυρίαρχο) λοβό ασκείται έλεγχος στην ανθρώπινη ομιλία, διασφαλίζοντας την αφηρημένη σκέψη.

2. Κροταφικοί λοβοί- πρόκειται για μακροχρόνια αποθήκευση. Η αριστερή (κυρίαρχη) κοινή χρήση αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με τα συγκεκριμένα ονόματα αντικειμένων, τους συνδέσμους μεταξύ τους. Ο δεξιός λοβός είναι υπεύθυνος για την οπτική μνήμη και τις εικόνες.

Η σημαντική λειτουργία τους είναι επίσης η αναγνώριση ομιλίας. Ο αριστερός λοβός αποκρυπτογραφεί για τη συνείδηση ​​το σημασιολογικό φορτίο των λέξεων που εκφωνούνται και ο δεξιός λοβός παρέχει κατανόηση του τονικού χρωματισμού και των εκφράσεων του προσώπου τους, εξηγώντας τη διάθεση του ομιλητή και τον βαθμό της καλής του θέλησης απέναντί ​​μας.

Οι κροταφικοί λοβοί παρέχουν επίσης την αντίληψη των οσφρητικών πληροφοριών.

3. Βρεγματικοί λοβοί- συμμετέχουν στην αντίληψη πόνος, αισθήματα κρύου, ζέστης. Οι λειτουργίες του δεξιού και του αριστερού λοβού είναι διαφορετικές.

Το αριστερό (κυρίαρχο) μερίδιο παρέχει τις διαδικασίες σύνθεσης θραυσμάτων πληροφοριών, συνδυάζοντάς τα σε ένα ενιαίο σύστημα, επιτρέπει σε ένα άτομο να διαβάζει και να μετράει. Αυτό το μερίδιο είναι υπεύθυνο για την αφομοίωση ενός συγκεκριμένου αλγορίθμου κινήσεων που οδηγεί σε ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα, την αίσθηση μεμονωμένων τμημάτων του σώματός του και την αίσθηση της ακεραιότητάς του, τον ορισμό της δεξιάς και της αριστερής πλευράς.

Ο δεξιός (μη κυρίαρχος) λοβός μετασχηματίζει ολόκληρο το σύνολο των πληροφοριών που προέρχονται από τους ινιακούς λοβούς, σχηματίζοντας μια τρισδιάστατη εικόνα του κόσμου, παρέχει προσανατολισμό στο χώρο και καθορίζει την απόσταση μεταξύ των αντικειμένων και αυτών.

4. Ινιακός λοβός- επεξεργασία οπτικών πληροφοριών. αντιλαμβάνονται τα αντικείμενα του γύρω κόσμου ως ένα σύνολο ερεθισμάτων που αντανακλούν το φως στον αμφιβληστροειδή με διαφορετικούς τρόπους. Οι ινιακοί λοβοί μετατρέπουν φωτεινά σήματα σε πληροφορίες σχετικά με το χρώμα, την κίνηση και το σχήμα των αντικειμένων που είναι κατανοητά από τους βρεγματικούς λοβούς, οι οποίοι σχηματίζουν τρισδιάστατες εικόνες στο μυαλό μας.

Ασθένειες του εγκεφάλου

Ο κατάλογος των εγκεφαλικών ασθενειών είναι αρκετά μεγάλος, θα δώσουμε τις πιο συνηθισμένες και επικίνδυνες από αυτές.

Συμβατικά, μπορούν να χωριστούν σε:

• όγκος;


• ιογενής;


• αγγείων;


• νευροεκφυλιστικό.

Ασθένειες όγκου.Ο αριθμός των όγκων του εγκεφάλου είναι πολύ διαφορετικός. Μπορεί να είναι κακοήθεις ή καλοήθεις. Οι όγκοι προκύπτουν ως αποτέλεσμα μιας αποτυχίας στην κυτταρική αναπαραγωγή, όταν τα κύτταρα πρέπει να πεθάνουν και να δώσουν τη θέση τους σε άλλα. Αντίθετα, πολλαπλασιάζονται ανεξέλεγκτα και γρήγορα, παραγκωνίζοντας τον υγιή ιστό.

Τα συμπτώματα μπορεί να περιλαμβάνουν: ναυτία,

Το περιεχόμενο του άρθρου

ένα όργανο που συντονίζει και ρυθμίζει όλες τις ζωτικές λειτουργίες του σώματος και ελέγχει τη συμπεριφορά. Όλες οι σκέψεις, τα συναισθήματα, οι αισθήσεις, οι επιθυμίες και οι κινήσεις μας συνδέονται με το έργο του εγκεφάλου και εάν δεν λειτουργεί, ένα άτομο περνά σε φυτική κατάσταση: χάνεται η ικανότητα να εκτελεί οποιεσδήποτε ενέργειες, αισθήσεις ή αντιδράσεις σε εξωτερικές επιρροές. . Αυτό το άρθρο είναι αφιερωμένο στον ανθρώπινο εγκέφαλο, ο οποίος είναι πιο περίπλοκος και πιο οργανωμένος από τον εγκέφαλο των ζώων. Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική ομοιότητα στη δομή του ανθρώπινου εγκεφάλου και άλλων θηλαστικών, όπως, πράγματι, στα περισσότερα είδη σπονδυλωτών.

Ο εγκέφαλος είναι μια συμμετρική δομή, όπως τα περισσότερα άλλα μέρη του σώματος. Κατά τη γέννηση, το βάρος του είναι περίπου 0,3 κιλά, ενώ σε έναν ενήλικα είναι περίπου. 1,5 κιλό. Κατά τη διάρκεια μιας εξωτερικής εξέτασης του εγκεφάλου, η προσοχή έλκεται κυρίως από τα δύο μεγάλα ημισφαίρια, τα οποία κρύβουν βαθύτερους σχηματισμούς από κάτω. Η επιφάνεια των ημισφαιρίων καλύπτεται με αυλακώσεις και περιελίξεις που αυξάνουν την επιφάνεια του φλοιού (το εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου). Πίσω τοποθετείται η παρεγκεφαλίδα, η επιφάνεια της οποίας είναι πιο λεπτή εσοχή. Κάτω από τα εγκεφαλικά ημισφαίρια βρίσκεται το εγκεφαλικό στέλεχος, το οποίο περνά στον νωτιαίο μυελό. Τα νεύρα αναχωρούν από τον κορμό και το νωτιαίο μυελό, μέσω των οποίων οι πληροφορίες ρέουν από εσωτερικούς και εξωτερικούς υποδοχείς στον εγκέφαλο και τα σήματα πηγαίνουν στους μύες και τους αδένες προς την αντίθετη κατεύθυνση. 12 ζεύγη κρανιακών νεύρων φεύγουν από τον εγκέφαλο.

Μέσα στον εγκέφαλο διακρίνεται η φαιά ουσία που αποτελείται κυρίως από σώματα νευρικά κύτταρακαι σχηματισμός του φλοιού και της λευκής ουσίας - νευρικές ίνες που σχηματίζουν μονοπάτια (οδούς) που συνδέουν διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου και επίσης σχηματίζουν νεύρα που υπερβαίνουν το ΚΝΣ και πηγαίνουν σε διάφορα όργανα.

Ο εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός προστατεύονται από οστέινες θήκες - το κρανίο και η σπονδυλική στήλη. Ανάμεσα στην ουσία του εγκεφάλου και στα τοιχώματα των οστών υπάρχουν τρεις μεμβράνες: η εξωτερική είναι η σκληρή μήνιγγα, η εσωτερική είναι μαλακή και ανάμεσά τους υπάρχει μια λεπτή αραχνοειδής μεμβράνη. Ο χώρος μεταξύ των μεμβρανών είναι γεμάτος με εγκεφαλονωτιαίο (εγκεφαλονωτιαίο) υγρό, το οποίο είναι παρόμοια σε σύνθεση με το πλάσμα αίματος, παράγεται στις ενδοεγκεφαλικές κοιλότητες (κοιλίες του εγκεφάλου) και κυκλοφορεί στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό, τροφοδοτώντας τον με θρεπτικά συστατικά και άλλα παράγοντες απαραίτητους για τη ζωή.

Η παροχή αίματος στον εγκέφαλο παρέχεται κυρίως καρωτιδικές αρτηρίες; στη βάση του εγκεφάλου, χωρίζονται σε μεγάλα κλαδιά που πηγαίνουν στα διάφορα τμήματα του. Αν και το βάρος του εγκεφάλου είναι μόνο το 2,5% του βάρους του σώματος, λαμβάνει συνεχώς, μέρα και νύχτα, το 20% του αίματος που κυκλοφορεί στο σώμα και, κατά συνέπεια, το οξυγόνο. Τα ενεργειακά αποθέματα του ίδιου του εγκεφάλου είναι εξαιρετικά μικρά, με αποτέλεσμα να εξαρτάται εξαιρετικά από την παροχή οξυγόνου. Υπάρχουν προστατευτικοί μηχανισμοί που μπορούν να υποστηρίξουν την εγκεφαλική ροή αίματος σε περίπτωση αιμορραγίας ή τραυματισμού. χαρακτηριστικό εγκεφαλική κυκλοφορίαείναι και η παρουσία του λεγόμενου. αιματοεγκεφαλικός φραγμός. Αποτελείται από πολλές μεμβράνες που περιορίζουν τη διαπερατότητα των αγγειακών τοιχωμάτων και την είσοδο πολλών ενώσεων από το αίμα στην ουσία του εγκεφάλου. άρα αυτό το εμπόδιο εκπληρώνεται προστατευτικές λειτουργίες. Μέσω αυτού, για παράδειγμα, πολλές φαρμακευτικές ουσίες δεν διεισδύουν.

ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

Τα κύτταρα του ΚΝΣ ονομάζονται νευρώνες. η λειτουργία τους είναι η επεξεργασία πληροφοριών. Υπάρχουν 5 έως 20 δισεκατομμύρια νευρώνες στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Ο εγκέφαλος περιέχει επίσης γλοιακά κύτταρα, περίπου 10 φορές περισσότερα από τους νευρώνες. Το Glia γεμίζει το χώρο μεταξύ των νευρώνων, σχηματίζοντας ένα πλαίσιο στήριξης νευρικού ιστούκαι εκτελεί επίσης μεταβολικές και άλλες λειτουργίες.

Ο νευρώνας, όπως όλα τα άλλα κύτταρα, περιβάλλεται από μια ημιπερατή (πλάσμα) μεμβράνη. Δύο τύποι διεργασιών εκτείνονται από το κυτταρικό σώμα - οι δενδρίτες και οι άξονες. Οι περισσότεροι νευρώνες έχουν πολλούς διακλαδιζόμενους δενδρίτες αλλά μόνο έναν άξονα. Οι δενδρίτες είναι συνήθως πολύ κοντοί, ενώ το μήκος του άξονα κυμαίνεται από μερικά εκατοστά έως αρκετά μέτρα. Το σώμα ενός νευρώνα περιέχει έναν πυρήνα και άλλα οργανίδια, όπως και σε άλλα κύτταρα του σώματος ( δείτε επίσηςΚΥΤΤΑΡΟ).

νευρικές ώσεις.

Η μετάδοση πληροφοριών στον εγκέφαλο νευρικό σύστημαγενικά, πραγματοποιείται μέσω νευρικών ερεθισμάτων. Εξαπλώνονται προς την κατεύθυνση από το κυτταρικό σώμα προς το τερματικό τμήμα του άξονα, το οποίο μπορεί να διακλαδωθεί, σχηματίζοντας πολλές απολήξεις που έρχονται σε επαφή με άλλους νευρώνες μέσω ενός στενού κενού - της σύναψης. η μετάδοση των ερεθισμάτων μέσω της σύναψης γίνεται με τη μεσολάβηση χημικών ουσιών – νευροδιαβιβαστών.

Μια νευρική ώθηση συνήθως προέρχεται από δενδρίτες - διεργασίες λεπτής διακλάδωσης ενός νευρώνα που ειδικεύονται στη λήψη πληροφοριών από άλλους νευρώνες και στη μετάδοση τους στο σώμα ενός νευρώνα. Υπάρχουν χιλιάδες συνάψεις στους δενδρίτες και, σε μικρότερο βαθμό, στο κυτταρικό σώμα. Είναι μέσω των συνάψεων που ο άξονας που μεταφέρει πληροφορίες από το σώμα του νευρώνα τις μεταδίδει στους δενδρίτες άλλων νευρώνων.

Το άκρο του άξονα, που αποτελεί το προσυναπτικό τμήμα της σύναψης, περιέχει μικρά κυστίδια με νευροδιαβιβαστή. Όταν η ώθηση φτάσει στην προσυναπτική μεμβράνη, ο νευροδιαβιβαστής από το κυστίδιο απελευθερώνεται στη συναπτική σχισμή. Το άκρο του άξονα περιέχει μόνο έναν τύπο νευροδιαβιβαστή, συχνά σε συνδυασμό με έναν ή περισσότερους τύπους νευροδιαμορφωτών ( Δες παρακάτωνευροχημεία του εγκεφάλου).

Ο νευροδιαβιβαστής που απελευθερώνεται από την προσυναπτική μεμβράνη του άξονα συνδέεται με υποδοχείς στους δενδρίτες του μετασυναπτικού νευρώνα. Ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί μια ποικιλία νευροδιαβιβαστών, καθένας από τους οποίους συνδέεται με διαφορετικό υποδοχέα.

Συνδεδεμένοι με υποδοχείς στους δενδρίτες είναι κανάλια στην ημιπερατή μετασυναπτική μεμβράνη που ελέγχουν την κίνηση των ιόντων κατά μήκος της μεμβράνης. Σε ηρεμία, ο νευρώνας έχει ηλεκτρικό δυναμικό 70 millivolt (δυναμικό ηρεμίας), ενώ η εσωτερική πλευρά της μεμβράνης είναι αρνητικά φορτισμένη σε σχέση με την εξωτερική. Αν και υπάρχουν διάφοροι μεσολαβητές, όλοι έχουν είτε διεγερτικές είτε ανασταλτικές επιδράσεις στον μετασυναπτικό νευρώνα. Το διεγερτικό αποτέλεσμα πραγματοποιείται μέσω της αύξησης της ροής ορισμένων ιόντων, κυρίως νατρίου και καλίου, μέσω της μεμβράνης. Σαν άποτέλεσμα αρνητικό φορτίοη εσωτερική επιφάνεια μειώνεται - εμφανίζεται εκπόλωση. Το ανασταλτικό αποτέλεσμα πραγματοποιείται κυρίως μέσω μιας αλλαγής στη ροή του καλίου και των χλωριδίων, ως αποτέλεσμα, το αρνητικό φορτίο της εσωτερικής επιφάνειας γίνεται μεγαλύτερο από ό,τι σε κατάσταση ηρεμίας και εμφανίζεται υπερπόλωση.

Η λειτουργία ενός νευρώνα είναι να ενσωματώνει όλες τις επιρροές που γίνονται αντιληπτές μέσω των συνάψεων στο σώμα του και στους δενδρίτες. Δεδομένου ότι αυτές οι επιρροές μπορεί να είναι διεγερτικές ή ανασταλτικές και να μην συμπίπτουν χρονικά, ο νευρώνας πρέπει να υπολογίσει τη συνολική επίδραση της συναπτικής δραστηριότητας ως συνάρτηση του χρόνου. Εάν η διεγερτική δράση υπερισχύει της ανασταλτικής και η αποπόλωση της μεμβράνης υπερβαίνει την τιμή κατωφλίου, ενεργοποιείται ένα συγκεκριμένο τμήμα της μεμβράνης του νευρώνα - στην περιοχή της βάσης του άξονα του (φυματίωση του άξονα). Εδώ, ως αποτέλεσμα του ανοίγματος διαύλων για ιόντα νατρίου και καλίου, προκύπτει ένα δυναμικό δράσης (νευρική ώθηση).

Αυτό το δυναμικό διαδίδεται περαιτέρω κατά μήκος του άξονα μέχρι το άκρο του με ταχύτητα 0,1 m/s έως 100 m/s (όσο πιο παχύς είναι ο άξονας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα αγωγής). Όταν ένα δυναμικό δράσης φτάσει στο τέλος ενός άξονα, ενεργοποιείται ένας άλλος τύπος ιόντων εξαρτώμενου από τη διαφορά δυναμικού, οι δίαυλοι ασβεστίου. Μέσω αυτών, το ασβέστιο εισέρχεται στο εσωτερικό του άξονα, γεγονός που οδηγεί στην κινητοποίηση κυστιδίων με τον νευροδιαβιβαστή, τα οποία πλησιάζουν την προσυναπτική μεμβράνη, συγχωνεύονται μαζί της και απελευθερώνουν τον νευροδιαβιβαστή στη σύναψη.

Μυελίνη και νευρογλοιακά κύτταρα.

Πολλοί άξονες καλύπτονται από ένα περίβλημα μυελίνης, το οποίο σχηματίζεται από την επανειλημμένα πληγωμένη μεμβράνη των νευρογλοιακών κυττάρων. Η μυελίνη αποτελείται κυρίως από λιπίδια, τα οποία δίνουν χαρακτηριστική εμφάνισηλευκή ουσία του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Χάρη στο περίβλημα μυελίνης, ο ρυθμός αγωγής του δυναμικού δράσης κατά μήκος του άξονα αυξάνεται, καθώς τα ιόντα μπορούν να κινηθούν μέσω της μεμβράνης του άξονα μόνο σε μέρη που δεν καλύπτονται με μυελίνη - τα λεγόμενα. υποκλοπές του Ranvier. Μεταξύ των παρεμβολών, οι παλμοί διεξάγονται κατά μήκος της θήκης μυελίνης όπως κατά μήκος ενός ηλεκτρικού καλωδίου. Δεδομένου ότι χρειάζεται λίγος χρόνος για να ανοίξει το κανάλι και τα ιόντα να περάσουν μέσα από αυτό, εξαλείφοντας το συνεχές άνοιγμα των καναλιών και περιορίζοντας το εύρος τους σε μικρές περιοχές της μεμβράνης που δεν καλύπτονται με μυελίνη επιταχύνει τη αγωγή των παλμών κατά μήκος του άξονα κατά περίπου 10 φορές.

Μόνο ένα μέρος των νευρογλοιακών κυττάρων εμπλέκεται στο σχηματισμό του περιβλήματος μυελίνης των νεύρων (κύτταρα Schwann) ή των νευρικών οδών (ολιγοδενδροκύτταρα). Πολύ πιο πολλά νευρογλοιακά κύτταρα (αστροκύτταρα, μικρογλοιοκύτταρα) εκτελούν άλλες λειτουργίες: σχηματίζουν το υποστηρικτικό πλαίσιο του νευρικού ιστού, παρέχουν τις μεταβολικές του ανάγκες και την ανάρρωση από τραυματισμούς και λοιμώξεις.

ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ Ο ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ

Ας εξετάσουμε ένα απλό παράδειγμα. Τι συμβαίνει όταν παίρνουμε ένα μολύβι που βρίσκεται στο τραπέζι; Το φως που ανακλάται από το μολύβι εστιάζεται στο μάτι από τον φακό και κατευθύνεται στον αμφιβληστροειδή, όπου εμφανίζεται η εικόνα του μολυβιού. Γίνεται αντιληπτός από τα αντίστοιχα κύτταρα, από τα οποία το σήμα πηγαίνει στους κύριους ευαίσθητους πυρήνες εκπομπής του εγκεφάλου, που βρίσκονται στον θάλαμο (θάλαμος), κυρίως σε εκείνο το τμήμα του, που ονομάζεται πλευρικό γεννητικό σώμα. Εκεί ενεργοποιούνται πολυάριθμοι νευρώνες, οι οποίοι ανταποκρίνονται στην κατανομή του φωτός και του σκότους. Οι άξονες των νευρώνων του πλευρικού γονιδιακού σώματος πηγαίνουν στον πρωτογενή οπτικό φλοιό, που βρίσκεται στον ινιακό λοβό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Οι παρορμήσεις που προήλθαν από τον θάλαμο σε αυτό το τμήμα του φλοιού μετατρέπονται σε αυτόν σε μια σύνθετη ακολουθία εκκενώσεων φλοιωδών νευρώνων, μερικές από τις οποίες ανταποκρίνονται στο όριο μεταξύ του μολυβιού και του τραπεζιού, άλλες στις γωνίες στην εικόνα του μολύβι, και ούτω καθεξής. Από τον πρωτεύοντα οπτικό φλοιό, οι πληροφορίες κατά μήκος των αξόνων εισέρχονται στον συνειρμικό οπτικό φλοιό, όπου λαμβάνει χώρα η αναγνώριση προτύπων, στην περίπτωση αυτή ένα μολύβι. Η αναγνώριση σε αυτό το τμήμα του φλοιού βασίζεται σε προηγουμένως συσσωρευμένη γνώση σχετικά με τα εξωτερικά περιγράμματα των αντικειμένων.

Ο προγραμματισμός της κίνησης (δηλαδή, η λήψη ενός μολυβιού) πιθανώς συμβαίνει στον μετωπιαίο φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Στην ίδια περιοχή του φλοιού βρίσκονται κινητικοί νευρώνες που δίνουν εντολές στους μύες του χεριού και των δακτύλων. Η προσέγγιση του χεριού στο μολύβι ελέγχεται από το οπτικό σύστημα και τους ενδοϋποδοχείς που αντιλαμβάνονται τη θέση των μυών και των αρθρώσεων, πληροφορίες από τις οποίες εισέρχονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Όταν σηκώνουμε ένα μολύβι στο χέρι μας, οι υποδοχείς πίεσης στα άκρα των δακτύλων μας λένε πόσο καλά πιάνουν τα δάχτυλα το μολύβι και πόσο δύσκολο πρέπει να είναι να το κρατήσουμε. Εάν θέλουμε να γράψουμε το όνομά μας με ένα μολύβι, άλλες πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στον εγκέφαλο που παρέχουν αυτήν την πιο περίπλοκη κίνηση θα πρέπει να ενεργοποιηθούν και ο οπτικός έλεγχος θα βοηθήσει στη βελτίωση της ακρίβειάς της.

Το παραπάνω παράδειγμα δείχνει ότι η εκτέλεση μιας αρκετά απλής δράσης περιλαμβάνει τεράστιες περιοχές του εγκεφάλου, που εκτείνονται από τον φλοιό έως τις υποφλοιώδεις περιοχές. Σε πιο σύνθετες συμπεριφορές που αφορούν την ομιλία ή τη σκέψη, ενεργοποιούνται άλλα νευρωνικά κυκλώματα, καλύπτοντας ακόμη μεγαλύτερες περιοχές του εγκεφάλου.

ΚΥΡΙΑ ΜΕΡΗ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Ο εγκέφαλος μπορεί χονδρικά να χωριστεί σε τρία κύρια μέρη: τον πρόσθιο εγκέφαλο, το εγκεφαλικό στέλεχος και την παρεγκεφαλίδα. Στον πρόσθιο εγκέφαλο, απομονώνονται τα εγκεφαλικά ημισφαίρια, ο θάλαμος, ο υποθάλαμος και η υπόφυση (ένας από τους σημαντικότερους νευροενδοκρινείς αδένες). Το εγκεφαλικό στέλεχος αποτελείται από τον προμήκη μυελό, τη γέφυρα (pons varolii) και τον μεσεγκέφαλο.

Μεγάλα ημισφαίρια

- το μεγαλύτερο μέρος του εγκεφάλου, που αποτελεί περίπου το 70% του βάρους του στους ενήλικες. Κανονικά, τα ημισφαίρια είναι συμμετρικά. Διασυνδέονται με μια τεράστια δέσμη αξόνων (corpus callosum), που εξασφαλίζει την ανταλλαγή πληροφοριών.

Κάθε ημισφαίριο αποτελείται από τέσσερις λοβούς: μετωπιαίο, βρεγματικό, κροταφικό και ινιακό. Ο φλοιός των μετωπιαίων λοβών περιέχει κέντρα που ρυθμίζουν την κινητική δραστηριότητα, και επίσης, πιθανώς, κέντρα σχεδιασμού και προνοητικότητας. Στον φλοιό των βρεγματικών λοβών, που βρίσκεται πίσω από τον μετωπιαίο, υπάρχουν ζώνες σωματικών αισθήσεων, συμπεριλαμβανομένης της αφής και της αρθρομυϊκής αίσθησης. Πλευρικά με τον βρεγματικό λοβό γειτνιάζει με τον κροταφικό λοβό, στον οποίο βρίσκεται ο πρωτεύων ακουστικός φλοιός, καθώς και τα κέντρα ομιλίας και άλλες ανώτερες λειτουργίες. Τα οπίσθια μέρη του εγκεφάλου καταλαμβάνονται από τον ινιακό λοβό, που βρίσκεται πάνω από την παρεγκεφαλίδα. ο φλοιός του περιέχει ζώνες οπτικών αισθήσεων.

Οι περιοχές του φλοιού που δεν σχετίζονται άμεσα με τη ρύθμιση των κινήσεων ή την ανάλυση των αισθητηριακών πληροφοριών ονομάζονται φλοιός συσχέτισης. Σε αυτές τις εξειδικευμένες ζώνες, σχηματίζονται συνειρμικοί σύνδεσμοι μεταξύ διαφορετικών περιοχών και τμημάτων του εγκεφάλου και ενσωματώνονται οι πληροφορίες που προέρχονται από αυτές. Ο φλοιός συσχέτισης παρέχει πολύπλοκες λειτουργίες όπως μάθηση, μνήμη, ομιλία και σκέψη.

υποφλοιώδεις δομές.

Κάτω από τον φλοιό βρίσκεται μια σειρά από σημαντικές δομές του εγκεφάλου, ή πυρήνες, που είναι ένα σύμπλεγμα νευρώνων. Αυτά περιλαμβάνουν τον θάλαμο, τα βασικά γάγγλια και τον υποθάλαμο. Ο θάλαμος είναι ο κύριος αισθητηριακός πυρήνας μετάδοσης. λαμβάνει πληροφορίες από τα αισθητήρια όργανα και, με τη σειρά του, τις προωθεί στα κατάλληλα μέρη του αισθητηρίου φλοιού. Περιέχει επίσης μη ειδικές ζώνες που σχετίζονται σχεδόν με ολόκληρο τον φλοιό και, πιθανώς, παρέχουν τις διαδικασίες ενεργοποίησής του και διατήρηση της εγρήγορσης και της προσοχής. Τα βασικά γάγγλια είναι μια συλλογή πυρήνων (το λεγόμενο πουταμένιο, ωχρό σφαίρα και κερκοφόρος πυρήνας) που συμμετέχουν στη ρύθμιση των συντονισμένων κινήσεων (εκκίνηση και διακοπή τους).

Ο υποθάλαμος είναι μια μικρή περιοχή στη βάση του εγκεφάλου που βρίσκεται κάτω από τον θάλαμο. Πλούσια εφοδιασμένος με αίμα, ο υποθάλαμος είναι ένα σημαντικό κέντρο που ελέγχει τις ομοιοστατικές λειτουργίες του σώματος. Παράγει ουσίες που ρυθμίζουν τη σύνθεση και την απελευθέρωση των ορμονών της υπόφυσης. Ο υποθάλαμος περιέχει πολλούς πυρήνες που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως η ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού, η κατανομή του αποθηκευμένου λίπους, η θερμοκρασία του σώματος, η σεξουαλική συμπεριφορά, ο ύπνος και η εγρήγορση.

Εγκεφαλικό επεισόδιο

που βρίσκεται στη βάση του κρανίου. Συνδέει το νωτιαίο μυελό με τον πρόσθιο εγκέφαλο και αποτελείται από τον προμήκη μυελό, τη γέφυρα, τον μεσεγκέφαλο και τον διεγκέφαλο.

Μέσω του μεσαίου εγκεφάλου και του διεγκεφάλου, καθώς και σε ολόκληρο τον κορμό, υπάρχουν κινητικές οδοί που οδηγούν στον νωτιαίο μυελό, καθώς και ορισμένες αισθητήριες οδοί από το νωτιαίο μυελό προς τα υπερκείμενα μέρη του εγκεφάλου. Κάτω από τον μεσεγκέφαλο υπάρχει μια γέφυρα που συνδέεται με νευρικές ίνες με την παρεγκεφαλίδα. Το κατώτερο μέρος του κορμού - ο προμήκης μυελός - περνά απευθείας στον νωτιαίο μυελό. Στον προμήκη μυελό υπάρχουν κέντρα που ρυθμίζουν τη δραστηριότητα της καρδιάς και την αναπνοή ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, καθώς και τον έλεγχο πίεση αίματος, περισταλτισμός του στομάχου και των εντέρων.

Στο επίπεδο του κορμού, οι οδοί που συνδέουν καθένα από τα εγκεφαλικά ημισφαίρια με την παρεγκεφαλίδα διασταυρώνονται. Επομένως, καθένα από τα ημισφαίρια ελέγχει την αντίθετη πλευρά του σώματος και συνδέεται με το αντίθετο ημισφαίριο της παρεγκεφαλίδας.

Παρεγκεφαλίτιδα

που βρίσκεται κάτω από τους ινιακούς λοβούς των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Μέσω των αγώγιμων διαδρομών της γέφυρας, συνδέεται με τα υπερκείμενα μέρη του εγκεφάλου. Η παρεγκεφαλίδα ρυθμίζει τις λεπτές αυτόματες κινήσεις, συντονίζοντας τη δραστηριότητα διαφόρων μυϊκών ομάδων κατά την εκτέλεση στερεοτυπικών συμπεριφορικών πράξεων. επίσης ελέγχει συνεχώς τη θέση του κεφαλιού, του κορμού και των άκρων, δηλ. συμμετέχουν στη διατήρηση της ισορροπίας. Σύμφωνα με πρόσφατα δεδομένα, η παρεγκεφαλίδα παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των κινητικών δεξιοτήτων, συμβάλλοντας στην απομνημόνευση της ακολουθίας των κινήσεων.

άλλα συστήματα.

Το μεταιχμιακό σύστημα είναι ένα ευρύ δίκτυο διασυνδεδεμένων περιοχών του εγκεφάλου που ρυθμίζουν τις συναισθηματικές καταστάσεις, καθώς και παρέχουν μάθηση και μνήμη. Οι πυρήνες που σχηματίζουν το μεταιχμιακό σύστημα περιλαμβάνουν την αμυγδαλή και τον ιππόκαμπο (που αποτελούν μέρος του κροταφικού λοβού), καθώς και τον υποθάλαμο και τους πυρήνες του λεγόμενου. διαφανές διάφραγμα (που βρίσκεται στις υποφλοιώδεις περιοχές του εγκεφάλου).

Ο δικτυωτός σχηματισμός είναι ένα δίκτυο νευρώνων που εκτείνεται σε ολόκληρο το εγκεφαλικό στέλεχος μέχρι τον θάλαμο και σχετίζεται περαιτέρω με τεράστιες περιοχές του φλοιού. Συμμετέχει στη ρύθμιση του ύπνου και της εγρήγορσης, διατηρεί μια ενεργή κατάσταση του φλοιού και βοηθά στην εστίαση της προσοχής σε ορισμένα αντικείμενα.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Με τη βοήθεια ηλεκτροδίων που τοποθετούνται στην επιφάνεια του κεφαλιού ή εισάγονται στην ουσία του εγκεφάλου, είναι δυνατή η καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου λόγω των εκκενώσεων των κυττάρων του. Η καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου με χρήση ηλεκτροδίων στην επιφάνεια του κεφαλιού ονομάζεται ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG). Δεν επιτρέπει την καταγραφή της εκφόρτισης ενός μεμονωμένου νευρώνα. Μόνο ως αποτέλεσμα της συγχρονισμένης δραστηριότητας χιλιάδων ή εκατομμυρίων νευρώνων εμφανίζονται αισθητές ταλαντώσεις (κύματα) στην καταγεγραμμένη καμπύλη.

Με συνεχή εγγραφή στο ΗΕΓ, ανιχνεύονται κυκλικές αλλαγές που αντικατοπτρίζουν το συνολικό επίπεδο δραστηριότητας του ατόμου. Στην κατάσταση ενεργητικής εγρήγορσης, το ΗΕΓ συλλαμβάνει μη ρυθμικά κύματα βήτα χαμηλού πλάτους. Σε κατάσταση χαλαρής εγρήγορσης με κλειστά μάτια, κυριαρχούν τα κύματα άλφα με συχνότητα 7–12 κύκλων ανά δευτερόλεπτο. Η έναρξη του ύπνου υποδηλώνεται από την εμφάνιση αργών κυμάτων μεγάλου πλάτους (κύματα δέλτα). Κατά τη διάρκεια περιόδων ονείρου, τα κύματα βήτα επανεμφανίζονται στο ΗΕΓ και το ΗΕΓ μπορεί να δώσει την εσφαλμένη εντύπωση ότι το άτομο είναι ξύπνιο (εξ ου και ο όρος ύπνος REM). Τα όνειρα συχνά συνοδεύονται από γρήγορες κινήσεις των ματιών (με κλειστά βλέφαρα). Επομένως, ο ύπνος στα όνειρα ονομάζεται επίσης ύπνος ταχείας κίνησης των ματιών ( δείτε επίσηςΟΝΕΙΡΟ). Το ΗΕΓ μπορεί να διαγνώσει ορισμένες εγκεφαλικές παθήσεις, ιδιαίτερα την επιληψία ( εκ.ΕΠΙΛΗΨΙΑ).

Εάν καταγράψετε την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια της δράσης ενός συγκεκριμένου ερεθίσματος (οπτικό, ακουστικό ή απτικό), τότε μπορείτε να αναγνωρίσετε το λεγόμενο. Τα προκλητά δυναμικά είναι σύγχρονες εκκενώσεις μιας συγκεκριμένης ομάδας νευρώνων που εμφανίζονται ως απόκριση σε ένα συγκεκριμένο εξωτερικό ερέθισμα. Η μελέτη των προκλημένων δυνατοτήτων κατέστησε δυνατή την αποσαφήνιση του εντοπισμού των λειτουργιών του εγκεφάλου, ειδικότερα, τη συσχέτιση της λειτουργίας της ομιλίας με ορισμένες περιοχές του κροταφικού και μετωπιαίου λοβού. Αυτή η μελέτη βοηθά επίσης στην αξιολόγηση της κατάστασης των αισθητηριακών συστημάτων σε ασθενείς με μειωμένη ευαισθησία.

ΝΕΥΡΟΧΗΜΕΙΑ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Οι πιο σημαντικοί νευροδιαβιβαστές στον εγκέφαλο περιλαμβάνουν ακετυλοχολίνη, νορεπινεφρίνη, σεροτονίνη, ντοπαμίνη, γλουταμινικό οξύ, γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA), ενδορφίνες και εγκεφαλίνες. Εκτός από αυτές τις πολύ γνωστές ουσίες, είναι πιθανό να υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός άλλων που λειτουργούν στον εγκέφαλο που δεν έχουν ακόμη μελετηθεί. Ορισμένοι νευροδιαβιβαστές λειτουργούν μόνο σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου. Έτσι, οι ενδορφίνες και οι εγκεφαλίνες βρίσκονται μόνο στις οδούς που μεταφέρουν τις παρορμήσεις του πόνου. Άλλοι μεσολαβητές, όπως το γλουταμικό ή το GABA, είναι ευρύτερα κατανεμημένοι.

Η δράση των νευροδιαβιβαστών.

Όπως έχει ήδη σημειωθεί, οι νευροδιαβιβαστές, που δρουν στη μετασυναπτική μεμβράνη, αλλάζουν την αγωγιμότητά της για ιόντα. Συχνά αυτό συμβαίνει μέσω της ενεργοποίησης ενός δεύτερου «ενδιάμεσου» συστήματος στον μετασυναπτικό νευρώνα, όπως η κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP). Η δράση των νευροδιαβιβαστών μπορεί να τροποποιηθεί υπό την επίδραση μιας άλλης κατηγορίας νευροχημικών ουσιών - πεπτιδικών νευροδιαμορφωτών. Απελευθερώνονται από την προσυναπτική μεμβράνη ταυτόχρονα με τον μεσολαβητή, έχουν την ικανότητα να ενισχύουν ή με άλλο τρόπο να αλλάζουν την επίδραση των μεσολαβητών στη μετασυναπτική μεμβράνη.

Το σύστημα ενδορφίνης-εγκεφαλίνης που ανακαλύφθηκε πρόσφατα έχει μεγάλη σημασία. Οι εγκεφαλίνες και οι ενδορφίνες είναι μικρά πεπτίδια που αναστέλλουν την αγωγή των παρορμήσεων του πόνου δεσμεύοντας τους υποδοχείς στο κεντρικό νευρικό σύστημα, συμπεριλαμβανομένων των υψηλότερων ζωνών του φλοιού. Αυτή η οικογένεια νευροδιαβιβαστών καταστέλλει την υποκειμενική αντίληψη του πόνου.

Ψυχοδραστικά φάρμακα

Ουσίες που μπορούν να συνδεθούν ειδικά με συγκεκριμένους υποδοχείς στον εγκέφαλο και να προκαλέσουν αλλαγές συμπεριφοράς. Έχουν εντοπιστεί αρκετοί μηχανισμοί δράσης τους. Μερικοί επηρεάζουν τη σύνθεση των νευροδιαβιβαστών, άλλοι - στη συσσώρευση και την απελευθέρωσή τους από τα συναπτικά κυστίδια (για παράδειγμα, η αμφεταμίνη προκαλεί ταχεία απελευθέρωση νορεπινεφρίνης). Ο τρίτος μηχανισμός είναι να δεσμεύεται σε υποδοχείς και να μιμείται τη δράση ενός φυσικού νευροδιαβιβαστή, για παράδειγμα, η επίδραση του LSD (διαιθυλαμίδιο λυσεργικού οξέος) εξηγείται από την ικανότητά του να συνδέεται με υποδοχείς σεροτονίνης. Ο τέταρτος τύπος δράσης των φαρμάκων είναι ο αποκλεισμός των υποδοχέων, δηλ. ανταγωνισμός με νευροδιαβιβαστές. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα αντιψυχωσικά όπως οι φαινοθειαζίνες (π.χ. χλωροπρομαζίνη ή χλωροπρομαζίνη) μπλοκάρουν τους υποδοχείς ντοπαμίνης και έτσι μειώνουν την επίδραση της ντοπαμίνης στους μετασυναπτικούς νευρώνες. Τέλος, ο τελευταίος από τους κοινούς μηχανισμούς δράσης είναι η αναστολή της αδρανοποίησης των νευροδιαβιβαστών (πολλά φυτοφάρμακα εμποδίζουν την αδρανοποίηση της ακετυλοχολίνης).

Είναι γνωστό εδώ και καιρό ότι η μορφίνη (καθαρισμένο προϊόν της παπαρούνας οπίου) έχει όχι μόνο έντονη αναλγητική (αναλγητική) δράση, αλλά και την ικανότητα να προκαλεί ευφορία. Γι' αυτό χρησιμοποιείται ως φάρμακο. Η δράση της μορφίνης συνδέεται με την ικανότητά της να συνδέεται με υποδοχείς του ανθρώπινου συστήματος ενδορφίνης-εγκεφαλίνης ( δείτε επίσηςΦΑΡΜΑΚΟ). Αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά παραδείγματα ότι μια χημική ουσία διαφορετικής βιολογικής προέλευσης (στην περίπτωση αυτή, μια φυτική) μπορεί να επηρεάσει τον εγκέφαλο ζώων και ανθρώπων αλληλεπιδρώντας με συγκεκριμένα συστήματα νευροδιαβιβαστών. Ένα άλλο γνωστό παράδειγμα είναι το curare, το οποίο προέρχεται από ένα τροπικό φυτό και είναι ικανό να μπλοκάρει τους υποδοχείς της ακετυλοχολίνης. Οι Ινδιάνοι της Νότιας Αμερικής λίπανσαν τις αιχμές βελών με curare, χρησιμοποιώντας την παραλυτική του δράση που σχετίζεται με τον αποκλεισμό της νευρομυϊκής μετάδοσης.

ΜΕΛΕΤΕΣ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Η έρευνα του εγκεφάλου είναι δύσκολη για δύο βασικούς λόγους. Πρώτον, ο εγκέφαλος, ο οποίος προστατεύεται με ασφάλεια από το κρανίο, δεν είναι άμεσα προσβάσιμος. Δεύτερον, οι εγκεφαλικοί νευρώνες δεν αναγεννώνται, επομένως οποιαδήποτε παρέμβαση μπορεί να οδηγήσει σε μόνιμη βλάβη.

Παρά τις δυσκολίες αυτές, η έρευνα του εγκεφάλου και ορισμένες μορφές αντιμετώπισής της (κυρίως νευροχειρουργική παρέμβαση) είναι γνωστές από την αρχαιότητα. Τα αρχαιολογικά ευρήματα δείχνουν ότι ήδη στην αρχαιότητα, ένα άτομο εκτελούσε τρύπημα του κρανίου για να αποκτήσει πρόσβαση στον εγκέφαλο. Ιδιαίτερα εντατική έρευνα του εγκεφάλου διεξήχθη σε περιόδους πολέμου, όπου μπορούσαν να παρατηρηθούν ποικίλες κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις.

Η εγκεφαλική βλάβη ως αποτέλεσμα μιας πληγής στο μπροστινό μέρος ή ενός τραυματισμού που έλαβε σε καιρό ειρήνης είναι ένα είδος αναλόγου ενός πειράματος στο οποίο καταστρέφονται ορισμένα μέρη του εγκεφάλου. Γιατί είναι το μόνο πιθανή μορφή«πείραμα» στον ανθρώπινο εγκέφαλο, μια άλλη σημαντική ερευνητική μέθοδος ήταν τα πειράματα σε πειραματόζωα. Παρατηρώντας τις συμπεριφορικές ή φυσιολογικές συνέπειες της βλάβης σε μια συγκεκριμένη δομή του εγκεφάλου, μπορεί κανείς να κρίνει τη λειτουργία του.

Η ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου σε πειραματόζωα καταγράφεται χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στην επιφάνεια του κεφαλιού ή του εγκεφάλου ή εισάγονται στην ουσία του εγκεφάλου. Έτσι, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η δραστηριότητα μικρών ομάδων νευρώνων ή μεμονωμένων νευρώνων, καθώς και να ανιχνευθούν αλλαγές στις ροές ιόντων μέσω της μεμβράνης. Με τη βοήθεια μιας στερεοταξικής συσκευής, η οποία σας επιτρέπει να εισάγετε ένα ηλεκτρόδιο σε ένα συγκεκριμένο σημείο του εγκεφάλου, εξετάζονται τα απρόσιτα βαθιά τμήματα του.

Μια άλλη προσέγγιση είναι η αφαίρεση μικρών περιοχών ζωντανού εγκεφαλικού ιστού, μετά την οποία διατηρείται με τη μορφή τεμαχίου που τοποθετείται σε θρεπτικό μέσο ή τα κύτταρα διαχωρίζονται και μελετώνται σε κυτταροκαλλιέργειες. Στην πρώτη περίπτωση, είναι δυνατό να μελετηθεί η αλληλεπίδραση των νευρώνων, στη δεύτερη περίπτωση, η ζωτική δραστηριότητα μεμονωμένων κυττάρων.

Κατά τη μελέτη της ηλεκτρικής δραστηριότητας μεμονωμένων νευρώνων ή των ομάδων τους σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, συνήθως καταγράφεται πρώτα η αρχική δραστηριότητα και, στη συνέχεια, προσδιορίζεται η επίδραση του ενός ή του άλλου αποτελέσματος στη λειτουργία των κυττάρων. Σύμφωνα με μια άλλη μέθοδο, μια ηλεκτρική ώθηση εφαρμόζεται μέσω ενός εμφυτευμένου ηλεκτροδίου προκειμένου να ενεργοποιηθούν τεχνητά οι κοντινοί νευρώνες. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να μελετηθεί η επίδραση ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου στις άλλες περιοχές του. Αυτή η μέθοδος ηλεκτρικής διέγερσης έχει αποδειχθεί χρήσιμη στη μελέτη συστημάτων ενεργοποίησης στελέχους που διέρχονται από τον μεσεγκέφαλο. Χρησιμοποιείται επίσης όταν προσπαθούμε να κατανοήσουμε πώς προχωρούν οι διαδικασίες μάθησης και μνήμης σε συναπτικό επίπεδο.

Ήδη πριν από εκατό χρόνια έγινε σαφές ότι οι λειτουργίες του αριστερού και του δεξιού ημισφαιρίου είναι διαφορετικές. Ο Γάλλος χειρουργός P. Broca, παρατηρώντας ασθενείς με αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο (εγκεφαλικό), διαπίστωσε ότι μόνο ασθενείς με βλάβη στο αριστερό ημισφαίριο έπασχαν από διαταραχές του λόγου. Στο μέλλον, οι μελέτες για την εξειδίκευση των ημισφαιρίων συνεχίστηκαν με τη χρήση άλλων μεθόδων, όπως καταγραφή ΗΕΓ και προκλημένων δυναμικών.

Τα τελευταία χρόνια, σύνθετες τεχνολογίες έχουν χρησιμοποιηθεί για τη λήψη εικόνας (οπτικοποίησης) του εγκεφάλου. Ετσι, Η αξονική τομογραφία(CT) έχει φέρει επανάσταση στην κλινική νευρολογία παρέχοντας in vivo λεπτομερή (επίπεδη) απεικόνιση των δομών του εγκεφάλου. Μια άλλη τεχνική απεικόνισης, η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET), παρέχει μια εικόνα της μεταβολικής δραστηριότητας του εγκεφάλου. Σε αυτή την περίπτωση, ένα άτομο ενίεται με ένα βραχύβιο ραδιοϊσότοπο, το οποίο συσσωρεύεται σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου, και όσο περισσότερο, τόσο μεγαλύτερη είναι η μεταβολική του δραστηριότητα. Χρησιμοποιώντας το PET, φάνηκε επίσης ότι οι λειτουργίες ομιλίας στην πλειονότητα των εξεταζόμενων σχετίζονται με το αριστερό ημισφαίριο. Δεδομένου ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί χρησιμοποιώντας έναν τεράστιο αριθμό παράλληλων δομών, το PET παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργία του εγκεφάλου που δεν μπορούν να ληφθούν με μεμονωμένα ηλεκτρόδια.

Κατά κανόνα, οι μελέτες εγκεφάλου πραγματοποιούνται με συνδυασμό μεθόδων. Για παράδειγμα, ο Αμερικανός νευροβιολόγος R. Sperry και οι συνεργάτες του ως θεραπευτική διαδικασία έκοψαν το corpus callosum (μια δέσμη αξόνων που συνδέει και τα δύο ημισφαίρια) σε ορισμένους ασθενείς με επιληψία. Στη συνέχεια, η εξειδίκευση των ημισφαιρίων μελετήθηκε σε αυτούς τους ασθενείς με διχασμένο εγκέφαλο. Διαπιστώθηκε ότι το κυρίως κυρίαρχο (συνήθως αριστερό) ημισφαίριο είναι υπεύθυνο για την ομιλία και άλλες λογικές και αναλυτικές λειτουργίες, ενώ το μη κυρίαρχο ημισφαίριο αναλύει τις χωρικές και χρονικές παραμέτρους του εξωτερικού περιβάλλοντος. Έτσι, ενεργοποιείται όταν ακούμε μουσική. Το μωσαϊκό μοτίβο της εγκεφαλικής δραστηριότητας δείχνει ότι υπάρχουν πολυάριθμες εξειδικευμένες περιοχές εντός του φλοιού και των υποφλοιωδών δομών. η ταυτόχρονη δραστηριότητα αυτών των περιοχών επιβεβαιώνει την έννοια του εγκεφάλου ως υπολογιστικής συσκευής με παράλληλη επεξεργασία δεδομένων.

ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΝΑΤΟΜΙΑ

Στο διάφορα είδηΗ δομή του εγκεφάλου των σπονδυλωτών είναι εντυπωσιακά παρόμοια. Όταν συγκρίνονται σε επίπεδο νευρώνων, υπάρχουν σαφείς ομοιότητες σε χαρακτηριστικά όπως οι χρησιμοποιούμενοι νευροδιαβιβαστές, οι διακυμάνσεις στις συγκεντρώσεις ιόντων, οι τύποι κυττάρων και οι φυσιολογικές λειτουργίες. Οι θεμελιώδεις διαφορές αποκαλύπτονται μόνο σε σύγκριση με τα ασπόνδυλα. Οι νευρώνες των ασπόνδυλων είναι πολύ μεγαλύτεροι. συχνά συνδέονται μεταξύ τους όχι με χημικές, αλλά με ηλεκτρικές συνάψεις, οι οποίες είναι σπάνιες στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Στο νευρικό σύστημα των ασπόνδυλων ανιχνεύονται ορισμένοι νευροδιαβιβαστές που δεν είναι χαρακτηριστικοί των σπονδυλωτών.

Εγκέφαλος- μέρος του κεντρικού νευρικού συστήματος, το οποίο αποτελείται από όργανα που βρίσκονται μέσα στο κρανίο και περιβάλλονται από προστατευτικές μεμβράνες, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα υγρό που προορίζεται για απορρόφηση κραδασμών σε περίπτωση τραυματισμών. Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό κυκλοφορεί επίσης μέσω των κοιλιών του εγκεφάλου. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος ζυγίζει περίπου 1300 γρ. Στο μέγεθος και την πολυπλοκότητά του, αυτή η δομή δεν έχει καμία αντίστοιχη στο ζωικό βασίλειο.

Ο εγκέφαλος είναι το πιο σημαντικό όργανο του νευρικού συστήματος εγκεφαλικός φλοιός, αποτελώντας την εξωτερική επιφάνεια του εγκεφάλου, σε ένα λεπτό στρώμα φαιάς ουσίας, που αποτελείται από εκατοντάδες εκατομμύρια νευρώνες, οι αισθήσεις γίνονται συνειδητές, κάθε εκούσια δραστηριότητα δημιουργείται και εμφανίζονται ανώτερες νοητικές διεργασίες όπως η σκέψη, η μνήμη και η ομιλία.

Ο εγκέφαλος έχει μια πολύ περίπλοκη δομή, περιλαμβάνει εκατομμύρια νευρώνες, των οποίων τα κυτταρικά σώματα ομαδοποιούνται σε διάφορα τμήματα και αποτελούν τη λεγόμενη φαιά ουσία, ενώ άλλα περιέχουν μόνο νευρικά νημάτια καλυμμένα με περιβλήματα μυελίνης και αποτελούν τη λευκή ουσία. Ο εγκέφαλος αποτελείται από συμμετρικά μισά, εγκεφαλικά ημισφαίρια, που χωρίζονται από μια μακρά αυλάκωση πάχους 3-4 mm, η εξωτερική επιφάνεια της οποίας αντιστοιχεί σε ένα στρώμα φαιάς ουσίας. Ο εγκεφαλικός φλοιός αποτελείται από διάφορα στρώματα σωμάτων νευρώνων.

• εγκεφαλικός φλοιός, το πιο ογκώδες και σημαντικό σώμα, δεδομένου ότι ελέγχει όλες τις συνειδητές και τις περισσότερες από τις ασυνείδητες δραστηριότητες του σώματος, επιπλέον, είναι το μέρος όπου λαμβάνουν χώρα νοητικές διεργασίες, όπως η μνήμη, η σκέψη κ.λπ.
• Εγκεφαλικό επεισόδιοαποτελείται από τη γέφυρα και τον προμήκη μυελό, στο στέλεχος του εγκεφάλου υπάρχουν κέντρα που ρυθμίζουν ζωτικές λειτουργίες, βασικά το εγκεφαλικό στέλεχος αποτελείται από πυρήνες νευρικών κυττάρων, άρα έχει γκρι χρώμα.
• παρεγκεφαλίτιδασυμμετέχει στον έλεγχο της ισορροπίας του σώματος και συντονίζει τις κινήσεις που εκτελεί το σώμα.

ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ
Η επιφάνεια του εγκεφάλου είναι πολύ ανώμαλη, επειδή ο φλοιός αποτελείται από πολλές πτυχές που σχηματίζουν πολλές κάμψεις. Μερικές από αυτές τις πτυχές, οι βαθύτερες, ονομάζονται αυλακώσεις, οι οποίες χωρίζουν κάθε ημισφαίριο σε τέσσερα τμήματα που ονομάζονται λοβοί. τα ονόματα των λοβών αντιστοιχούν στα ονόματα των κρανιακών οστών που βρίσκονται από πάνω τους: μετωπιαία, κροταφικά, βρεγματικά, ινιακά οστά. Κάθε λοβός, με τη σειρά του, διασχίζεται από λιγότερο βαθιές πτυχές που σχηματίζουν επιμήκεις καμπυλότητες που ονομάζονται συνελίξεις.

ΕΣΩΤΕΡΙΚΑ ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ
Κάτω από το φλοιό εγκέφαλοςυπάρχει λευκή ουσία, που αποτελείται από άξονες νευρώνων που βρίσκονται στον φλοιό, που συνδέει διαφορετικές ζώνες σε ένα ημισφαίριο (ενοποιητικά νήματα), ομαδοποιεί διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου (νήματα προβολής) και συνδέει επίσης τα δύο ημισφαίρια μεταξύ τους (νήματα ραμμάτων ). Τα νημάτια που συνδέουν και τα δύο ημισφαίρια συνθέτουν μια παχιά λωρίδα λευκής ουσίας που ονομάζεται corpus callosum.

Στο βαθύτερο μέρος του εγκεφάλου, υπάρχουν επίσης νευρικά σώματα που σχηματίζουν τη φαιά ουσία της βάσης. σε αυτό το τμήμα του εγκεφάλου βρίσκονται ο θάλαμος, ο κερκοφόρος πυρήνας, ο φακοειδής πυρήνας, που αποτελείται από το κέλυφος και τον ωχρό πυρήνα ή ο υποθάλαμος, κάτω από τον οποίο βρίσκεται η υπόφυση. Αυτοί οι πυρήνες διαχωρίζονται επίσης μεταξύ τους με στρώματα λευκής ουσίας, μεταξύ των οποίων διακρίνεται μια μεμβράνη, που ονομάζεται εξωτερική κάψουλα, στην οποία υπάρχουν νήματα νεύρων που συνδέουν τον εγκεφαλικό φλοιό με τον θάλαμο, το εγκεφαλικό στέλεχος και το νωτιαίο μυελό.

Οι μήνιγγες είναι τρεις μεμβράνες που τοποθετούνται η μία πάνω στην άλλη και περιβάλλουν τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό, οι οποίες εκτελούν κυρίως προστατευτική λειτουργία: η σκληρή μήνιγγα, η εξωτερική, η ισχυρότερη και παχύτερη, βρίσκεται σε άμεση επαφή με την εσωτερική επιφάνεια του κρανίου. και τα εσωτερικά τοιχώματα του σπονδυλικού σωλήνα, στα οποία περικλείεται ο νωτιαίος μυελός. το αραχνοειδές κέλυφος, το μεσαίο, είναι ένα λεπτό ελαστικό κέλυφος, που μοιάζει με ιστό στη δομή. και το pia mater του εγκεφάλου - η εσωτερική μεμβράνη, πολύ λεπτή και λεπτή, δίπλα στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό.

Ανάμεσα στις διάφορες μήνιγγες, καθώς και μεταξύ της σκληρής μήνιγγας και των οστών του κρανίου, υπάρχουν χώροι με διάφορα ονόματα και χαρακτηριστικά: ο ημι-αραχνοειδής χώρος που χωρίζει το αραχνοειδές και το pia mater είναι γεμάτος με εγκεφαλονωτιαίο υγρό. ημι-στερεό διάστημα που βρίσκεται μεταξύ της σκληράς μήνιγγας και του αραχνοειδούς. και ο επισκληρίδιος χώρος, που βρίσκεται μεταξύ της σκληράς μήνιγγας και των οστών του κρανίου, γέμισε αιμοφόρα αγγεία- φλεβικές κοιλότητες, οι οποίες βρίσκονται επίσης στον τομέα όπου διαιρείται η σκληρή μήνιγγα, κάμπτοντας γύρω από τους δύο λοβούς. Μέσα στη φλεβική κοιλότητα υπάρχουν κλάδοι του αραχνοειδούς, που ονομάζονται κόκκοι, οι οποίοι φιλτράρουν το εγκεφαλονωτιαίο υγρό.

Μέσα στον εγκέφαλο υπάρχουν διάφορες κοιλότητες γεμάτες με εγκεφαλονωτιαίο υγρό και αλληλοσυνδέονται με λεπτούς αγωγούς και οπές, που επιτρέπουν στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό να κυκλοφορεί: οι πλάγιες κοιλίες βρίσκονται μέσα στα εγκεφαλικά ημισφαίρια. η τρίτη κοιλία βρίσκεται σχεδόν στο κέντρο του εγκεφάλου. το τέταρτο βρίσκεται μεταξύ του εγκεφαλικού στελέχους και της παρεγκεφαλίδας, συνδεδεμένο με την τρίτη κοιλία μέσω της αύλακας Sylvian, καθώς και με τον ημι-αραχνοειδές χώρο που κατεβαίνει στον κεντρικό σωλήνα του νωτιαίου μυελού - το επένδυμα.

Το περιεχόμενο του άρθρου

ένα όργανο που συντονίζει και ρυθμίζει όλες τις ζωτικές λειτουργίες του σώματος και ελέγχει τη συμπεριφορά. Όλες οι σκέψεις, τα συναισθήματα, οι αισθήσεις, οι επιθυμίες και οι κινήσεις μας συνδέονται με το έργο του εγκεφάλου και εάν δεν λειτουργεί, ένα άτομο περνά σε φυτική κατάσταση: χάνεται η ικανότητα να εκτελεί οποιεσδήποτε ενέργειες, αισθήσεις ή αντιδράσεις σε εξωτερικές επιρροές. . Αυτό το άρθρο είναι αφιερωμένο στον ανθρώπινο εγκέφαλο, ο οποίος είναι πιο περίπλοκος και πιο οργανωμένος από τον εγκέφαλο των ζώων. Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική ομοιότητα στη δομή του ανθρώπινου εγκεφάλου και άλλων θηλαστικών, όπως, πράγματι, στα περισσότερα είδη σπονδυλωτών.

Ο εγκέφαλος είναι μια συμμετρική δομή, όπως τα περισσότερα άλλα μέρη του σώματος. Κατά τη γέννηση, το βάρος του είναι περίπου 0,3 κιλά, ενώ σε έναν ενήλικα είναι περίπου. 1,5 κιλό. Κατά τη διάρκεια μιας εξωτερικής εξέτασης του εγκεφάλου, η προσοχή έλκεται κυρίως από τα δύο μεγάλα ημισφαίρια, τα οποία κρύβουν βαθύτερους σχηματισμούς από κάτω. Η επιφάνεια των ημισφαιρίων καλύπτεται με αυλακώσεις και περιελίξεις που αυξάνουν την επιφάνεια του φλοιού (το εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου). Πίσω τοποθετείται η παρεγκεφαλίδα, η επιφάνεια της οποίας είναι πιο λεπτή εσοχή. Κάτω από τα εγκεφαλικά ημισφαίρια βρίσκεται το εγκεφαλικό στέλεχος, το οποίο περνά στον νωτιαίο μυελό. Τα νεύρα αναχωρούν από τον κορμό και το νωτιαίο μυελό, μέσω των οποίων οι πληροφορίες ρέουν από εσωτερικούς και εξωτερικούς υποδοχείς στον εγκέφαλο και τα σήματα πηγαίνουν στους μύες και τους αδένες προς την αντίθετη κατεύθυνση. 12 ζεύγη κρανιακών νεύρων φεύγουν από τον εγκέφαλο.

Μέσα στον εγκέφαλο διακρίνεται η φαιά ουσία, που αποτελείται κυρίως από σώματα νευρικών κυττάρων και σχηματίζει τον φλοιό, και λευκή ουσία - νευρικές ίνες που σχηματίζουν μονοπάτια (οδούς) που συνδέουν διάφορα μέρη του εγκεφάλου και επίσης σχηματίζουν νεύρα που υπερβαίνουν το ΚΝΣ και πηγαίνετε σε διάφορα όργανα.

Ο εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός προστατεύονται από οστέινες θήκες - το κρανίο και η σπονδυλική στήλη. Ανάμεσα στην ουσία του εγκεφάλου και στα τοιχώματα των οστών υπάρχουν τρεις μεμβράνες: η εξωτερική είναι η σκληρή μήνιγγα, η εσωτερική είναι μαλακή και ανάμεσά τους υπάρχει μια λεπτή αραχνοειδής μεμβράνη. Ο χώρος μεταξύ των μεμβρανών είναι γεμάτος με εγκεφαλονωτιαίο (εγκεφαλονωτιαίο) υγρό, το οποίο είναι παρόμοια σε σύνθεση με το πλάσμα αίματος, παράγεται στις ενδοεγκεφαλικές κοιλότητες (κοιλίες του εγκεφάλου) και κυκλοφορεί στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό, τροφοδοτώντας τον με θρεπτικά συστατικά και άλλα παράγοντες απαραίτητους για τη ζωή.

Η παροχή αίματος στον εγκέφαλο παρέχεται κυρίως από τις καρωτιδικές αρτηρίες. στη βάση του εγκεφάλου, χωρίζονται σε μεγάλα κλαδιά που πηγαίνουν στα διάφορα τμήματα του. Αν και το βάρος του εγκεφάλου είναι μόνο το 2,5% του βάρους του σώματος, λαμβάνει συνεχώς, μέρα και νύχτα, το 20% του αίματος που κυκλοφορεί στο σώμα και, κατά συνέπεια, το οξυγόνο. Τα ενεργειακά αποθέματα του ίδιου του εγκεφάλου είναι εξαιρετικά μικρά, με αποτέλεσμα να εξαρτάται εξαιρετικά από την παροχή οξυγόνου. Υπάρχουν προστατευτικοί μηχανισμοί που μπορούν να υποστηρίξουν την εγκεφαλική ροή αίματος σε περίπτωση αιμορραγίας ή τραυματισμού. Ένα χαρακτηριστικό της εγκεφαλικής κυκλοφορίας είναι επίσης η παρουσία του λεγόμενου. αιματοεγκεφαλικός φραγμός. Αποτελείται από πολλές μεμβράνες που περιορίζουν τη διαπερατότητα των αγγειακών τοιχωμάτων και την είσοδο πολλών ενώσεων από το αίμα στην ουσία του εγκεφάλου. Έτσι, αυτό το φράγμα εκτελεί προστατευτικές λειτουργίες. Μέσω αυτού, για παράδειγμα, πολλές φαρμακευτικές ουσίες δεν διεισδύουν.

ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

Τα κύτταρα του ΚΝΣ ονομάζονται νευρώνες. η λειτουργία τους είναι η επεξεργασία πληροφοριών. Υπάρχουν 5 έως 20 δισεκατομμύρια νευρώνες στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Ο εγκέφαλος περιέχει επίσης γλοιακά κύτταρα, περίπου 10 φορές περισσότερα από τους νευρώνες. Η γλοία γεμίζει τον χώρο μεταξύ των νευρώνων, σχηματίζοντας το πλαίσιο στήριξης του νευρικού ιστού και επίσης εκτελεί μεταβολικές και άλλες λειτουργίες.

Ο νευρώνας, όπως όλα τα άλλα κύτταρα, περιβάλλεται από μια ημιπερατή (πλάσμα) μεμβράνη. Δύο τύποι διεργασιών εκτείνονται από το κυτταρικό σώμα - οι δενδρίτες και οι άξονες. Οι περισσότεροι νευρώνες έχουν πολλούς διακλαδιζόμενους δενδρίτες αλλά μόνο έναν άξονα. Οι δενδρίτες είναι συνήθως πολύ κοντοί, ενώ το μήκος του άξονα κυμαίνεται από μερικά εκατοστά έως αρκετά μέτρα. Το σώμα ενός νευρώνα περιέχει έναν πυρήνα και άλλα οργανίδια, όπως και σε άλλα κύτταρα του σώματος ( δείτε επίσηςΚΥΤΤΑΡΟ).

νευρικές ώσεις.

Η μετάδοση πληροφοριών στον εγκέφαλο, καθώς και στο νευρικό σύστημα συνολικά, πραγματοποιείται μέσω νευρικών ερεθισμάτων. Εξαπλώνονται προς την κατεύθυνση από το κυτταρικό σώμα προς το τερματικό τμήμα του άξονα, το οποίο μπορεί να διακλαδωθεί, σχηματίζοντας πολλές απολήξεις που έρχονται σε επαφή με άλλους νευρώνες μέσω ενός στενού κενού - της σύναψης. η μετάδοση των ερεθισμάτων μέσω της σύναψης γίνεται με τη μεσολάβηση χημικών ουσιών – νευροδιαβιβαστών.

Μια νευρική ώθηση συνήθως προέρχεται από δενδρίτες - διεργασίες λεπτής διακλάδωσης ενός νευρώνα που ειδικεύονται στη λήψη πληροφοριών από άλλους νευρώνες και στη μετάδοση τους στο σώμα ενός νευρώνα. Υπάρχουν χιλιάδες συνάψεις στους δενδρίτες και, σε μικρότερο βαθμό, στο κυτταρικό σώμα. Είναι μέσω των συνάψεων που ο άξονας που μεταφέρει πληροφορίες από το σώμα του νευρώνα τις μεταδίδει στους δενδρίτες άλλων νευρώνων.

Το άκρο του άξονα, που αποτελεί το προσυναπτικό τμήμα της σύναψης, περιέχει μικρά κυστίδια με νευροδιαβιβαστή. Όταν η ώθηση φτάσει στην προσυναπτική μεμβράνη, ο νευροδιαβιβαστής από το κυστίδιο απελευθερώνεται στη συναπτική σχισμή. Το άκρο του άξονα περιέχει μόνο έναν τύπο νευροδιαβιβαστή, συχνά σε συνδυασμό με έναν ή περισσότερους τύπους νευροδιαμορφωτών ( Δες παρακάτωνευροχημεία του εγκεφάλου).

Ο νευροδιαβιβαστής που απελευθερώνεται από την προσυναπτική μεμβράνη του άξονα συνδέεται με υποδοχείς στους δενδρίτες του μετασυναπτικού νευρώνα. Ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί μια ποικιλία νευροδιαβιβαστών, καθένας από τους οποίους συνδέεται με διαφορετικό υποδοχέα.

Συνδεδεμένοι με υποδοχείς στους δενδρίτες είναι κανάλια στην ημιπερατή μετασυναπτική μεμβράνη που ελέγχουν την κίνηση των ιόντων κατά μήκος της μεμβράνης. Σε ηρεμία, ο νευρώνας έχει ηλεκτρικό δυναμικό 70 millivolt (δυναμικό ηρεμίας), ενώ η εσωτερική πλευρά της μεμβράνης είναι αρνητικά φορτισμένη σε σχέση με την εξωτερική. Αν και υπάρχουν διάφοροι μεσολαβητές, όλοι έχουν είτε διεγερτικές είτε ανασταλτικές επιδράσεις στον μετασυναπτικό νευρώνα. Το διεγερτικό αποτέλεσμα πραγματοποιείται μέσω της αύξησης της ροής ορισμένων ιόντων, κυρίως νατρίου και καλίου, μέσω της μεμβράνης. Ως αποτέλεσμα, το αρνητικό φορτίο της εσωτερικής επιφάνειας μειώνεται - εμφανίζεται εκπόλωση. Το ανασταλτικό αποτέλεσμα πραγματοποιείται κυρίως μέσω μιας αλλαγής στη ροή του καλίου και των χλωριδίων, ως αποτέλεσμα, το αρνητικό φορτίο της εσωτερικής επιφάνειας γίνεται μεγαλύτερο από ό,τι σε κατάσταση ηρεμίας και εμφανίζεται υπερπόλωση.

Η λειτουργία ενός νευρώνα είναι να ενσωματώνει όλες τις επιρροές που γίνονται αντιληπτές μέσω των συνάψεων στο σώμα του και στους δενδρίτες. Δεδομένου ότι αυτές οι επιρροές μπορεί να είναι διεγερτικές ή ανασταλτικές και να μην συμπίπτουν χρονικά, ο νευρώνας πρέπει να υπολογίσει τη συνολική επίδραση της συναπτικής δραστηριότητας ως συνάρτηση του χρόνου. Εάν η διεγερτική δράση υπερισχύει της ανασταλτικής και η αποπόλωση της μεμβράνης υπερβαίνει την τιμή κατωφλίου, ενεργοποιείται ένα συγκεκριμένο τμήμα της μεμβράνης του νευρώνα - στην περιοχή της βάσης του άξονα του (φυματίωση του άξονα). Εδώ, ως αποτέλεσμα του ανοίγματος διαύλων για ιόντα νατρίου και καλίου, προκύπτει ένα δυναμικό δράσης (νευρική ώθηση).

Αυτό το δυναμικό διαδίδεται περαιτέρω κατά μήκος του άξονα μέχρι το άκρο του με ταχύτητα 0,1 m/s έως 100 m/s (όσο πιο παχύς είναι ο άξονας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα αγωγής). Όταν ένα δυναμικό δράσης φτάσει στο τέλος ενός άξονα, ενεργοποιείται ένας άλλος τύπος ιόντων εξαρτώμενου από τη διαφορά δυναμικού, οι δίαυλοι ασβεστίου. Μέσω αυτών, το ασβέστιο εισέρχεται στο εσωτερικό του άξονα, γεγονός που οδηγεί στην κινητοποίηση κυστιδίων με τον νευροδιαβιβαστή, τα οποία πλησιάζουν την προσυναπτική μεμβράνη, συγχωνεύονται μαζί της και απελευθερώνουν τον νευροδιαβιβαστή στη σύναψη.

Μυελίνη και νευρογλοιακά κύτταρα.

Πολλοί άξονες καλύπτονται από ένα περίβλημα μυελίνης, το οποίο σχηματίζεται από την επανειλημμένα πληγωμένη μεμβράνη των νευρογλοιακών κυττάρων. Η μυελίνη αποτελείται κυρίως από λιπίδια, τα οποία δίνουν τη χαρακτηριστική εμφάνιση της λευκής ουσίας του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Χάρη στο περίβλημα μυελίνης, ο ρυθμός αγωγής του δυναμικού δράσης κατά μήκος του άξονα αυξάνεται, καθώς τα ιόντα μπορούν να κινηθούν μέσω της μεμβράνης του άξονα μόνο σε μέρη που δεν καλύπτονται με μυελίνη - τα λεγόμενα. υποκλοπές του Ranvier. Μεταξύ των παρεμβολών, οι παλμοί διεξάγονται κατά μήκος της θήκης μυελίνης όπως κατά μήκος ενός ηλεκτρικού καλωδίου. Δεδομένου ότι χρειάζεται λίγος χρόνος για να ανοίξει το κανάλι και τα ιόντα να περάσουν μέσα από αυτό, εξαλείφοντας το συνεχές άνοιγμα των καναλιών και περιορίζοντας το εύρος τους σε μικρές περιοχές της μεμβράνης που δεν καλύπτονται με μυελίνη επιταχύνει τη αγωγή των παλμών κατά μήκος του άξονα κατά περίπου 10 φορές.

Μόνο ένα μέρος των νευρογλοιακών κυττάρων εμπλέκεται στο σχηματισμό του περιβλήματος μυελίνης των νεύρων (κύτταρα Schwann) ή των νευρικών οδών (ολιγοδενδροκύτταρα). Πολύ πιο πολλά νευρογλοιακά κύτταρα (αστροκύτταρα, μικρογλοιοκύτταρα) εκτελούν άλλες λειτουργίες: σχηματίζουν το υποστηρικτικό πλαίσιο του νευρικού ιστού, παρέχουν τις μεταβολικές του ανάγκες και την ανάρρωση από τραυματισμούς και λοιμώξεις.

ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ Ο ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ

Ας εξετάσουμε ένα απλό παράδειγμα. Τι συμβαίνει όταν παίρνουμε ένα μολύβι που βρίσκεται στο τραπέζι; Το φως που ανακλάται από το μολύβι εστιάζεται στο μάτι από τον φακό και κατευθύνεται στον αμφιβληστροειδή, όπου εμφανίζεται η εικόνα του μολυβιού. Γίνεται αντιληπτός από τα αντίστοιχα κύτταρα, από τα οποία το σήμα πηγαίνει στους κύριους ευαίσθητους πυρήνες εκπομπής του εγκεφάλου, που βρίσκονται στον θάλαμο (θάλαμος), κυρίως σε εκείνο το τμήμα του, που ονομάζεται πλευρικό γεννητικό σώμα. Εκεί ενεργοποιούνται πολυάριθμοι νευρώνες, οι οποίοι ανταποκρίνονται στην κατανομή του φωτός και του σκότους. Οι άξονες των νευρώνων του πλευρικού γονιδιακού σώματος πηγαίνουν στον πρωτογενή οπτικό φλοιό, που βρίσκεται στον ινιακό λοβό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Οι παρορμήσεις που προήλθαν από τον θάλαμο σε αυτό το τμήμα του φλοιού μετατρέπονται σε αυτόν σε μια σύνθετη ακολουθία εκκενώσεων φλοιωδών νευρώνων, μερικές από τις οποίες ανταποκρίνονται στο όριο μεταξύ του μολυβιού και του τραπεζιού, άλλες στις γωνίες στην εικόνα του μολύβι, και ούτω καθεξής. Από τον πρωτεύοντα οπτικό φλοιό, οι πληροφορίες κατά μήκος των αξόνων εισέρχονται στον συνειρμικό οπτικό φλοιό, όπου λαμβάνει χώρα η αναγνώριση προτύπων, στην περίπτωση αυτή ένα μολύβι. Η αναγνώριση σε αυτό το τμήμα του φλοιού βασίζεται σε προηγουμένως συσσωρευμένη γνώση σχετικά με τα εξωτερικά περιγράμματα των αντικειμένων.

Ο προγραμματισμός της κίνησης (δηλαδή, η λήψη ενός μολυβιού) πιθανώς συμβαίνει στον μετωπιαίο φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Στην ίδια περιοχή του φλοιού βρίσκονται κινητικοί νευρώνες που δίνουν εντολές στους μύες του χεριού και των δακτύλων. Η προσέγγιση του χεριού στο μολύβι ελέγχεται από το οπτικό σύστημα και τους ενδοϋποδοχείς που αντιλαμβάνονται τη θέση των μυών και των αρθρώσεων, πληροφορίες από τις οποίες εισέρχονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Όταν σηκώνουμε ένα μολύβι στο χέρι μας, οι υποδοχείς πίεσης στα άκρα των δακτύλων μας λένε πόσο καλά πιάνουν τα δάχτυλα το μολύβι και πόσο δύσκολο πρέπει να είναι να το κρατήσουμε. Εάν θέλουμε να γράψουμε το όνομά μας με ένα μολύβι, άλλες πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στον εγκέφαλο που παρέχουν αυτήν την πιο περίπλοκη κίνηση θα πρέπει να ενεργοποιηθούν και ο οπτικός έλεγχος θα βοηθήσει στη βελτίωση της ακρίβειάς της.

Το παραπάνω παράδειγμα δείχνει ότι η εκτέλεση μιας αρκετά απλής δράσης περιλαμβάνει τεράστιες περιοχές του εγκεφάλου, που εκτείνονται από τον φλοιό έως τις υποφλοιώδεις περιοχές. Σε πιο σύνθετες συμπεριφορές που αφορούν την ομιλία ή τη σκέψη, ενεργοποιούνται άλλα νευρωνικά κυκλώματα, καλύπτοντας ακόμη μεγαλύτερες περιοχές του εγκεφάλου.

ΚΥΡΙΑ ΜΕΡΗ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Ο εγκέφαλος μπορεί χονδρικά να χωριστεί σε τρία κύρια μέρη: τον πρόσθιο εγκέφαλο, το εγκεφαλικό στέλεχος και την παρεγκεφαλίδα. Στον πρόσθιο εγκέφαλο, απομονώνονται τα εγκεφαλικά ημισφαίρια, ο θάλαμος, ο υποθάλαμος και η υπόφυση (ένας από τους σημαντικότερους νευροενδοκρινείς αδένες). Το εγκεφαλικό στέλεχος αποτελείται από τον προμήκη μυελό, τη γέφυρα (pons varolii) και τον μεσεγκέφαλο.

Μεγάλα ημισφαίρια

- το μεγαλύτερο μέρος του εγκεφάλου, που αποτελεί περίπου το 70% του βάρους του στους ενήλικες. Κανονικά, τα ημισφαίρια είναι συμμετρικά. Διασυνδέονται με μια τεράστια δέσμη αξόνων (corpus callosum), που εξασφαλίζει την ανταλλαγή πληροφοριών.

Κάθε ημισφαίριο αποτελείται από τέσσερις λοβούς: μετωπιαίο, βρεγματικό, κροταφικό και ινιακό. Ο φλοιός των μετωπιαίων λοβών περιέχει κέντρα που ρυθμίζουν την κινητική δραστηριότητα, και επίσης, πιθανώς, κέντρα σχεδιασμού και προνοητικότητας. Στον φλοιό των βρεγματικών λοβών, που βρίσκεται πίσω από τον μετωπιαίο, υπάρχουν ζώνες σωματικών αισθήσεων, συμπεριλαμβανομένης της αφής και της αρθρομυϊκής αίσθησης. Πλευρικά με τον βρεγματικό λοβό γειτνιάζει με τον κροταφικό λοβό, στον οποίο βρίσκεται ο πρωτεύων ακουστικός φλοιός, καθώς και τα κέντρα ομιλίας και άλλες ανώτερες λειτουργίες. Τα οπίσθια μέρη του εγκεφάλου καταλαμβάνονται από τον ινιακό λοβό, που βρίσκεται πάνω από την παρεγκεφαλίδα. ο φλοιός του περιέχει ζώνες οπτικών αισθήσεων.

Οι περιοχές του φλοιού που δεν σχετίζονται άμεσα με τη ρύθμιση των κινήσεων ή την ανάλυση των αισθητηριακών πληροφοριών ονομάζονται φλοιός συσχέτισης. Σε αυτές τις εξειδικευμένες ζώνες, σχηματίζονται συνειρμικοί σύνδεσμοι μεταξύ διαφορετικών περιοχών και τμημάτων του εγκεφάλου και ενσωματώνονται οι πληροφορίες που προέρχονται από αυτές. Ο φλοιός συσχέτισης παρέχει πολύπλοκες λειτουργίες όπως μάθηση, μνήμη, ομιλία και σκέψη.

υποφλοιώδεις δομές.

Κάτω από τον φλοιό βρίσκεται μια σειρά από σημαντικές δομές του εγκεφάλου, ή πυρήνες, που είναι ένα σύμπλεγμα νευρώνων. Αυτά περιλαμβάνουν τον θάλαμο, τα βασικά γάγγλια και τον υποθάλαμο. Ο θάλαμος είναι ο κύριος αισθητηριακός πυρήνας μετάδοσης. λαμβάνει πληροφορίες από τα αισθητήρια όργανα και, με τη σειρά του, τις προωθεί στα κατάλληλα μέρη του αισθητηρίου φλοιού. Περιέχει επίσης μη ειδικές ζώνες που σχετίζονται σχεδόν με ολόκληρο τον φλοιό και, πιθανώς, παρέχουν τις διαδικασίες ενεργοποίησής του και διατήρηση της εγρήγορσης και της προσοχής. Τα βασικά γάγγλια είναι μια συλλογή πυρήνων (το λεγόμενο πουταμένιο, ωχρό σφαίρα και κερκοφόρος πυρήνας) που συμμετέχουν στη ρύθμιση των συντονισμένων κινήσεων (εκκίνηση και διακοπή τους).

Ο υποθάλαμος είναι μια μικρή περιοχή στη βάση του εγκεφάλου που βρίσκεται κάτω από τον θάλαμο. Πλούσια εφοδιασμένος με αίμα, ο υποθάλαμος είναι ένα σημαντικό κέντρο που ελέγχει τις ομοιοστατικές λειτουργίες του σώματος. Παράγει ουσίες που ρυθμίζουν τη σύνθεση και την απελευθέρωση των ορμονών της υπόφυσης. Ο υποθάλαμος περιέχει πολλούς πυρήνες που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως η ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού, η κατανομή του αποθηκευμένου λίπους, η θερμοκρασία του σώματος, η σεξουαλική συμπεριφορά, ο ύπνος και η εγρήγορση.

Εγκεφαλικό επεισόδιο

που βρίσκεται στη βάση του κρανίου. Συνδέει το νωτιαίο μυελό με τον πρόσθιο εγκέφαλο και αποτελείται από τον προμήκη μυελό, τη γέφυρα, τον μεσεγκέφαλο και τον διεγκέφαλο.

Μέσω του μεσαίου εγκεφάλου και του διεγκεφάλου, καθώς και σε ολόκληρο τον κορμό, υπάρχουν κινητικές οδοί που οδηγούν στον νωτιαίο μυελό, καθώς και ορισμένες αισθητήριες οδοί από το νωτιαίο μυελό προς τα υπερκείμενα μέρη του εγκεφάλου. Κάτω από τον μεσεγκέφαλο υπάρχει μια γέφυρα που συνδέεται με νευρικές ίνες με την παρεγκεφαλίδα. Το κατώτερο μέρος του κορμού - ο προμήκης μυελός - περνά απευθείας στον νωτιαίο μυελό. Στον προμήκη μυελό υπάρχουν κέντρα που ρυθμίζουν τη δραστηριότητα της καρδιάς και της αναπνοής ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, καθώς και ελέγχουν την αρτηριακή πίεση, την περισταλτικότητα του στομάχου και των εντέρων.

Στο επίπεδο του κορμού, οι οδοί που συνδέουν καθένα από τα εγκεφαλικά ημισφαίρια με την παρεγκεφαλίδα διασταυρώνονται. Επομένως, καθένα από τα ημισφαίρια ελέγχει την αντίθετη πλευρά του σώματος και συνδέεται με το αντίθετο ημισφαίριο της παρεγκεφαλίδας.

Παρεγκεφαλίτιδα

που βρίσκεται κάτω από τους ινιακούς λοβούς των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Μέσω των αγώγιμων διαδρομών της γέφυρας, συνδέεται με τα υπερκείμενα μέρη του εγκεφάλου. Η παρεγκεφαλίδα ρυθμίζει τις λεπτές αυτόματες κινήσεις, συντονίζοντας τη δραστηριότητα διαφόρων μυϊκών ομάδων κατά την εκτέλεση στερεοτυπικών συμπεριφορικών πράξεων. επίσης ελέγχει συνεχώς τη θέση του κεφαλιού, του κορμού και των άκρων, δηλ. συμμετέχουν στη διατήρηση της ισορροπίας. Σύμφωνα με πρόσφατα δεδομένα, η παρεγκεφαλίδα παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των κινητικών δεξιοτήτων, συμβάλλοντας στην απομνημόνευση της ακολουθίας των κινήσεων.

άλλα συστήματα.

Το μεταιχμιακό σύστημα είναι ένα ευρύ δίκτυο διασυνδεδεμένων περιοχών του εγκεφάλου που ρυθμίζουν τις συναισθηματικές καταστάσεις, καθώς και παρέχουν μάθηση και μνήμη. Οι πυρήνες που σχηματίζουν το μεταιχμιακό σύστημα περιλαμβάνουν την αμυγδαλή και τον ιππόκαμπο (που αποτελούν μέρος του κροταφικού λοβού), καθώς και τον υποθάλαμο και τους πυρήνες του λεγόμενου. διαφανές διάφραγμα (που βρίσκεται στις υποφλοιώδεις περιοχές του εγκεφάλου).

Ο δικτυωτός σχηματισμός είναι ένα δίκτυο νευρώνων που εκτείνεται σε ολόκληρο το εγκεφαλικό στέλεχος μέχρι τον θάλαμο και σχετίζεται περαιτέρω με τεράστιες περιοχές του φλοιού. Συμμετέχει στη ρύθμιση του ύπνου και της εγρήγορσης, διατηρεί μια ενεργή κατάσταση του φλοιού και βοηθά στην εστίαση της προσοχής σε ορισμένα αντικείμενα.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Με τη βοήθεια ηλεκτροδίων που τοποθετούνται στην επιφάνεια του κεφαλιού ή εισάγονται στην ουσία του εγκεφάλου, είναι δυνατή η καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου λόγω των εκκενώσεων των κυττάρων του. Η καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου με χρήση ηλεκτροδίων στην επιφάνεια του κεφαλιού ονομάζεται ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG). Δεν επιτρέπει την καταγραφή της εκφόρτισης ενός μεμονωμένου νευρώνα. Μόνο ως αποτέλεσμα της συγχρονισμένης δραστηριότητας χιλιάδων ή εκατομμυρίων νευρώνων εμφανίζονται αισθητές ταλαντώσεις (κύματα) στην καταγεγραμμένη καμπύλη.

Με συνεχή εγγραφή στο ΗΕΓ, ανιχνεύονται κυκλικές αλλαγές που αντικατοπτρίζουν το συνολικό επίπεδο δραστηριότητας του ατόμου. Στην κατάσταση ενεργητικής εγρήγορσης, το ΗΕΓ συλλαμβάνει μη ρυθμικά κύματα βήτα χαμηλού πλάτους. Σε κατάσταση χαλαρής εγρήγορσης με κλειστά μάτια, κυριαρχούν τα κύματα άλφα με συχνότητα 7–12 κύκλων ανά δευτερόλεπτο. Η έναρξη του ύπνου υποδηλώνεται από την εμφάνιση αργών κυμάτων μεγάλου πλάτους (κύματα δέλτα). Κατά τη διάρκεια περιόδων ονείρου, τα κύματα βήτα επανεμφανίζονται στο ΗΕΓ και το ΗΕΓ μπορεί να δώσει την εσφαλμένη εντύπωση ότι το άτομο είναι ξύπνιο (εξ ου και ο όρος ύπνος REM). Τα όνειρα συχνά συνοδεύονται από γρήγορες κινήσεις των ματιών (με κλειστά βλέφαρα). Επομένως, ο ύπνος στα όνειρα ονομάζεται επίσης ύπνος ταχείας κίνησης των ματιών ( δείτε επίσηςΟΝΕΙΡΟ). Το ΗΕΓ μπορεί να διαγνώσει ορισμένες εγκεφαλικές παθήσεις, ιδιαίτερα την επιληψία ( εκ.ΕΠΙΛΗΨΙΑ).

Εάν καταγράψετε την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια της δράσης ενός συγκεκριμένου ερεθίσματος (οπτικό, ακουστικό ή απτικό), τότε μπορείτε να αναγνωρίσετε το λεγόμενο. Τα προκλητά δυναμικά είναι σύγχρονες εκκενώσεις μιας συγκεκριμένης ομάδας νευρώνων που εμφανίζονται ως απόκριση σε ένα συγκεκριμένο εξωτερικό ερέθισμα. Η μελέτη των προκλημένων δυνατοτήτων κατέστησε δυνατή την αποσαφήνιση του εντοπισμού των λειτουργιών του εγκεφάλου, ειδικότερα, τη συσχέτιση της λειτουργίας της ομιλίας με ορισμένες περιοχές του κροταφικού και μετωπιαίου λοβού. Αυτή η μελέτη βοηθά επίσης στην αξιολόγηση της κατάστασης των αισθητηριακών συστημάτων σε ασθενείς με μειωμένη ευαισθησία.

ΝΕΥΡΟΧΗΜΕΙΑ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Οι πιο σημαντικοί νευροδιαβιβαστές στον εγκέφαλο περιλαμβάνουν ακετυλοχολίνη, νορεπινεφρίνη, σεροτονίνη, ντοπαμίνη, γλουταμινικό οξύ, γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA), ενδορφίνες και εγκεφαλίνες. Εκτός από αυτές τις πολύ γνωστές ουσίες, είναι πιθανό να υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός άλλων που λειτουργούν στον εγκέφαλο που δεν έχουν ακόμη μελετηθεί. Ορισμένοι νευροδιαβιβαστές λειτουργούν μόνο σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου. Έτσι, οι ενδορφίνες και οι εγκεφαλίνες βρίσκονται μόνο στις οδούς που μεταφέρουν τις παρορμήσεις του πόνου. Άλλοι μεσολαβητές, όπως το γλουταμικό ή το GABA, είναι ευρύτερα κατανεμημένοι.

Η δράση των νευροδιαβιβαστών.

Όπως έχει ήδη σημειωθεί, οι νευροδιαβιβαστές, που δρουν στη μετασυναπτική μεμβράνη, αλλάζουν την αγωγιμότητά της για ιόντα. Συχνά αυτό συμβαίνει μέσω της ενεργοποίησης ενός δεύτερου «ενδιάμεσου» συστήματος στον μετασυναπτικό νευρώνα, όπως η κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP). Η δράση των νευροδιαβιβαστών μπορεί να τροποποιηθεί υπό την επίδραση μιας άλλης κατηγορίας νευροχημικών ουσιών - πεπτιδικών νευροδιαμορφωτών. Απελευθερώνονται από την προσυναπτική μεμβράνη ταυτόχρονα με τον μεσολαβητή, έχουν την ικανότητα να ενισχύουν ή με άλλο τρόπο να αλλάζουν την επίδραση των μεσολαβητών στη μετασυναπτική μεμβράνη.

Το σύστημα ενδορφίνης-εγκεφαλίνης που ανακαλύφθηκε πρόσφατα έχει μεγάλη σημασία. Οι εγκεφαλίνες και οι ενδορφίνες είναι μικρά πεπτίδια που αναστέλλουν την αγωγή των παρορμήσεων του πόνου δεσμεύοντας τους υποδοχείς στο κεντρικό νευρικό σύστημα, συμπεριλαμβανομένων των υψηλότερων ζωνών του φλοιού. Αυτή η οικογένεια νευροδιαβιβαστών καταστέλλει την υποκειμενική αντίληψη του πόνου.

Ψυχοδραστικά φάρμακα

Ουσίες που μπορούν να συνδεθούν ειδικά με συγκεκριμένους υποδοχείς στον εγκέφαλο και να προκαλέσουν αλλαγές συμπεριφοράς. Έχουν εντοπιστεί αρκετοί μηχανισμοί δράσης τους. Μερικοί επηρεάζουν τη σύνθεση των νευροδιαβιβαστών, άλλοι - στη συσσώρευση και την απελευθέρωσή τους από τα συναπτικά κυστίδια (για παράδειγμα, η αμφεταμίνη προκαλεί ταχεία απελευθέρωση νορεπινεφρίνης). Ο τρίτος μηχανισμός είναι να δεσμεύεται σε υποδοχείς και να μιμείται τη δράση ενός φυσικού νευροδιαβιβαστή, για παράδειγμα, η επίδραση του LSD (διαιθυλαμίδιο λυσεργικού οξέος) εξηγείται από την ικανότητά του να συνδέεται με υποδοχείς σεροτονίνης. Ο τέταρτος τύπος δράσης των φαρμάκων είναι ο αποκλεισμός των υποδοχέων, δηλ. ανταγωνισμός με νευροδιαβιβαστές. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα αντιψυχωσικά όπως οι φαινοθειαζίνες (π.χ. χλωροπρομαζίνη ή χλωροπρομαζίνη) μπλοκάρουν τους υποδοχείς ντοπαμίνης και έτσι μειώνουν την επίδραση της ντοπαμίνης στους μετασυναπτικούς νευρώνες. Τέλος, ο τελευταίος από τους κοινούς μηχανισμούς δράσης είναι η αναστολή της αδρανοποίησης των νευροδιαβιβαστών (πολλά φυτοφάρμακα εμποδίζουν την αδρανοποίηση της ακετυλοχολίνης).

Είναι γνωστό εδώ και καιρό ότι η μορφίνη (καθαρισμένο προϊόν της παπαρούνας οπίου) έχει όχι μόνο έντονη αναλγητική (αναλγητική) δράση, αλλά και την ικανότητα να προκαλεί ευφορία. Γι' αυτό χρησιμοποιείται ως φάρμακο. Η δράση της μορφίνης συνδέεται με την ικανότητά της να συνδέεται με υποδοχείς του ανθρώπινου συστήματος ενδορφίνης-εγκεφαλίνης ( δείτε επίσηςΦΑΡΜΑΚΟ). Αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά παραδείγματα ότι μια χημική ουσία διαφορετικής βιολογικής προέλευσης (στην περίπτωση αυτή, μια φυτική) μπορεί να επηρεάσει τον εγκέφαλο ζώων και ανθρώπων αλληλεπιδρώντας με συγκεκριμένα συστήματα νευροδιαβιβαστών. Ένα άλλο γνωστό παράδειγμα είναι το curare, το οποίο προέρχεται από ένα τροπικό φυτό και είναι ικανό να μπλοκάρει τους υποδοχείς της ακετυλοχολίνης. Οι Ινδιάνοι της Νότιας Αμερικής λίπανσαν τις αιχμές βελών με curare, χρησιμοποιώντας την παραλυτική του δράση που σχετίζεται με τον αποκλεισμό της νευρομυϊκής μετάδοσης.

ΜΕΛΕΤΕΣ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Η έρευνα του εγκεφάλου είναι δύσκολη για δύο βασικούς λόγους. Πρώτον, ο εγκέφαλος, ο οποίος προστατεύεται με ασφάλεια από το κρανίο, δεν είναι άμεσα προσβάσιμος. Δεύτερον, οι εγκεφαλικοί νευρώνες δεν αναγεννώνται, επομένως οποιαδήποτε παρέμβαση μπορεί να οδηγήσει σε μόνιμη βλάβη.

Παρά τις δυσκολίες αυτές, η έρευνα του εγκεφάλου και ορισμένες μορφές αντιμετώπισής της (κυρίως νευροχειρουργική παρέμβαση) είναι γνωστές από την αρχαιότητα. Τα αρχαιολογικά ευρήματα δείχνουν ότι ήδη στην αρχαιότητα, ένα άτομο εκτελούσε τρύπημα του κρανίου για να αποκτήσει πρόσβαση στον εγκέφαλο. Ιδιαίτερα εντατική έρευνα του εγκεφάλου διεξήχθη σε περιόδους πολέμου, όπου μπορούσαν να παρατηρηθούν ποικίλες κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις.

Η εγκεφαλική βλάβη ως αποτέλεσμα μιας πληγής στο μπροστινό μέρος ή ενός τραυματισμού που έλαβε σε καιρό ειρήνης είναι ένα είδος αναλόγου ενός πειράματος στο οποίο καταστρέφονται ορισμένα μέρη του εγκεφάλου. Δεδομένου ότι αυτή είναι η μόνη δυνατή μορφή «πειράματος» στον ανθρώπινο εγκέφαλο, τα πειράματα σε πειραματόζωα έχουν γίνει μια άλλη σημαντική μέθοδος έρευνας. Παρατηρώντας τις συμπεριφορικές ή φυσιολογικές συνέπειες της βλάβης σε μια συγκεκριμένη δομή του εγκεφάλου, μπορεί κανείς να κρίνει τη λειτουργία του.

Η ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου σε πειραματόζωα καταγράφεται χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στην επιφάνεια του κεφαλιού ή του εγκεφάλου ή εισάγονται στην ουσία του εγκεφάλου. Έτσι, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η δραστηριότητα μικρών ομάδων νευρώνων ή μεμονωμένων νευρώνων, καθώς και να ανιχνευθούν αλλαγές στις ροές ιόντων μέσω της μεμβράνης. Με τη βοήθεια μιας στερεοταξικής συσκευής, η οποία σας επιτρέπει να εισάγετε ένα ηλεκτρόδιο σε ένα συγκεκριμένο σημείο του εγκεφάλου, εξετάζονται τα απρόσιτα βαθιά τμήματα του.

Μια άλλη προσέγγιση είναι η αφαίρεση μικρών περιοχών ζωντανού εγκεφαλικού ιστού, μετά την οποία διατηρείται με τη μορφή τεμαχίου που τοποθετείται σε θρεπτικό μέσο ή τα κύτταρα διαχωρίζονται και μελετώνται σε κυτταροκαλλιέργειες. Στην πρώτη περίπτωση, είναι δυνατό να μελετηθεί η αλληλεπίδραση των νευρώνων, στη δεύτερη περίπτωση, η ζωτική δραστηριότητα μεμονωμένων κυττάρων.

Κατά τη μελέτη της ηλεκτρικής δραστηριότητας μεμονωμένων νευρώνων ή των ομάδων τους σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, συνήθως καταγράφεται πρώτα η αρχική δραστηριότητα και, στη συνέχεια, προσδιορίζεται η επίδραση του ενός ή του άλλου αποτελέσματος στη λειτουργία των κυττάρων. Σύμφωνα με μια άλλη μέθοδο, μια ηλεκτρική ώθηση εφαρμόζεται μέσω ενός εμφυτευμένου ηλεκτροδίου προκειμένου να ενεργοποιηθούν τεχνητά οι κοντινοί νευρώνες. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να μελετηθεί η επίδραση ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου στις άλλες περιοχές του. Αυτή η μέθοδος ηλεκτρικής διέγερσης έχει αποδειχθεί χρήσιμη στη μελέτη συστημάτων ενεργοποίησης στελέχους που διέρχονται από τον μεσεγκέφαλο. Χρησιμοποιείται επίσης όταν προσπαθούμε να κατανοήσουμε πώς προχωρούν οι διαδικασίες μάθησης και μνήμης σε συναπτικό επίπεδο.

Ήδη πριν από εκατό χρόνια έγινε σαφές ότι οι λειτουργίες του αριστερού και του δεξιού ημισφαιρίου είναι διαφορετικές. Ο Γάλλος χειρουργός P. Broca, παρατηρώντας ασθενείς με αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο (εγκεφαλικό), διαπίστωσε ότι μόνο ασθενείς με βλάβη στο αριστερό ημισφαίριο έπασχαν από διαταραχές του λόγου. Στο μέλλον, οι μελέτες για την εξειδίκευση των ημισφαιρίων συνεχίστηκαν με τη χρήση άλλων μεθόδων, όπως καταγραφή ΗΕΓ και προκλημένων δυναμικών.

Τα τελευταία χρόνια, σύνθετες τεχνολογίες έχουν χρησιμοποιηθεί για τη λήψη εικόνας (οπτικοποίησης) του εγκεφάλου. Για παράδειγμα, η αξονική τομογραφία (CT) έχει φέρει επανάσταση στην κλινική νευρολογία, καθιστώντας δυνατή τη λήψη λεπτομερών (επίπεδων) εικόνων των δομών του εγκεφάλου. Μια άλλη τεχνική απεικόνισης, η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET), παρέχει μια εικόνα της μεταβολικής δραστηριότητας του εγκεφάλου. Σε αυτή την περίπτωση, ένα άτομο ενίεται με ένα βραχύβιο ραδιοϊσότοπο, το οποίο συσσωρεύεται σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου, και όσο περισσότερο, τόσο μεγαλύτερη είναι η μεταβολική του δραστηριότητα. Χρησιμοποιώντας το PET, φάνηκε επίσης ότι οι λειτουργίες ομιλίας στην πλειονότητα των εξεταζόμενων σχετίζονται με το αριστερό ημισφαίριο. Δεδομένου ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί χρησιμοποιώντας έναν τεράστιο αριθμό παράλληλων δομών, το PET παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργία του εγκεφάλου που δεν μπορούν να ληφθούν με μεμονωμένα ηλεκτρόδια.

Κατά κανόνα, οι μελέτες εγκεφάλου πραγματοποιούνται με συνδυασμό μεθόδων. Για παράδειγμα, ο Αμερικανός νευροβιολόγος R. Sperry και οι συνεργάτες του ως θεραπευτική διαδικασία έκοψαν το corpus callosum (μια δέσμη αξόνων που συνδέει και τα δύο ημισφαίρια) σε ορισμένους ασθενείς με επιληψία. Στη συνέχεια, η εξειδίκευση των ημισφαιρίων μελετήθηκε σε αυτούς τους ασθενείς με διχασμένο εγκέφαλο. Διαπιστώθηκε ότι το κυρίως κυρίαρχο (συνήθως αριστερό) ημισφαίριο είναι υπεύθυνο για την ομιλία και άλλες λογικές και αναλυτικές λειτουργίες, ενώ το μη κυρίαρχο ημισφαίριο αναλύει τις χωρικές και χρονικές παραμέτρους του εξωτερικού περιβάλλοντος. Έτσι, ενεργοποιείται όταν ακούμε μουσική. Το μωσαϊκό μοτίβο της εγκεφαλικής δραστηριότητας δείχνει ότι υπάρχουν πολυάριθμες εξειδικευμένες περιοχές εντός του φλοιού και των υποφλοιωδών δομών. η ταυτόχρονη δραστηριότητα αυτών των περιοχών επιβεβαιώνει την έννοια του εγκεφάλου ως υπολογιστικής συσκευής με παράλληλη επεξεργασία δεδομένων.

ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΝΑΤΟΜΙΑ

Σε διαφορετικά είδη σπονδυλωτών, η δομή του εγκεφάλου είναι εντυπωσιακά παρόμοια. Όταν συγκρίνονται σε επίπεδο νευρώνων, υπάρχουν σαφείς ομοιότητες σε χαρακτηριστικά όπως οι χρησιμοποιούμενοι νευροδιαβιβαστές, οι διακυμάνσεις στις συγκεντρώσεις ιόντων, οι τύποι κυττάρων και οι φυσιολογικές λειτουργίες. Οι θεμελιώδεις διαφορές αποκαλύπτονται μόνο σε σύγκριση με τα ασπόνδυλα. Οι νευρώνες των ασπόνδυλων είναι πολύ μεγαλύτεροι. συχνά συνδέονται μεταξύ τους όχι με χημικές, αλλά με ηλεκτρικές συνάψεις, οι οποίες είναι σπάνιες στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Στο νευρικό σύστημα των ασπόνδυλων ανιχνεύονται ορισμένοι νευροδιαβιβαστές που δεν είναι χαρακτηριστικοί των σπονδυλωτών.