Функционирование мозга. Обработка информации человеческим мозгом

Новые информационные технологии

Лекция № 1. Обработка информации в мозге человека

Естественно, что в информационно-коммуникационных технологиях используются подходы и методы искусственного интеллекта, основанные на представлениях об обработке информации в мозге человека.

Например, рассмотрим архитектуру стандартной системы распознавания речи.

Слайд 1

Система автоматического распознавания речи на основе искусственно-интеллектуального подхода к интеграции знаний

Можно заметить, что в ней использованы известные уровни представления лингвистической информации.

Слайд 2

Уровни представления лингвистической и экстралингвистической информации

(снизу вверх)

прагматический

семантический

синтаксический

лексический

морфологический

акустико-фонетический

Откуда берется такое иерархическое представление? Посмотрим, как обрабатывается информация в мозге человека. Для начала посмотрим, как устроен мозг человека.

Слайд 3

Головной мозг человека (На материале Silverthorn Human Physiology: An Integrated Approach, 2nd ed.)

Головной мозг человека включает в свой состав, в том числе: 1. лобную долю, lobus frontalis, 2. таламус, thalamus, 3. гиппокамп, hippocampus, 4. миндалевидное тело, corpus amygdaloideum, 5. гипоталамус, hypothalamus, 6. обонятельную луковицу, bulbus olfactorius.

За обработку специфической (зрительной, слуховой и т.д.) информации в мозге человека отвечают три основные структуры: кора головного мозга, гиппокамп и таламус. В колонках коры хранится информация о событиях, в гиппокампе – информация о связях событий в рамках более крупных событий, а таламус отвечает за управление передачей информации.

Слайды 4, 5

Большие полушария головного мозга человека

Кора больших полушарий головного мозга человека расположена в черепной полости головы. Она занимает поверхности больших полушарий и представляет собой компактно упакованную структуру. Если ее расправить, то она имеет площадь около 1200 квадратных сантиметров. Компактность упаковки коры достигается за счет расположения коры в складках. В результате на поверхности коры появляются извилины, которые отделяются друг от друга бороздами. Извилины собираются в более крупные фрагменты – области коры. Выделяют затылочные, височные, теменные и лобные области, а также – соматосенсорную и моторную кору. Затылочные области отвечают за обработку зрительной информации, височные – за обработку слуховой информации, соматосенсорная кора обрабатывает соматосенсорную и кинестетическую информацию, моторная кора ответственна за управление движениями, теменная кора интегрирует все виды специфической информации в единое целое, а лобные доли отвечают за целенаправленное поведение.

Извилины коры, отделенные друг от друга бороздами.

Складки коры. Строение коры (вертикальный

Слайд 6

Строение коры большого мозга (вертикальный срез):

I - молекулярный, II - наружный зернистый, III - наружный пирамидный, IV - внутренний зернистый, V - ганглиозный (гигантских пирамид), VI – полиморфный.

Слайды 7, 8

Строение пирамидного нейрона

I - тело клетки, II – дендриты, III – аксон, IV - перехваты Ранвье, V - терминальные волокна.

Строение пирамидного нейрона. Связи между областями коры.

Нейроны являются основными функциональными единицами нервной системы. Они получают информацию от рецепторных органов и других нейронов (информация приходит на дендриты), интегрируют и перерабатывают информацию (в дендритах и теле нейрона), и передают ее другим нейронам и исполнительным (эффекторным) органам (с помощью аксона).

Слайд 9

Наружная кора левого полушария головного мозга

Наружная кора левого полушария головного мозга: поля Бродмана. Специально выделены первичные сенсорные области: зрительная - 17, слуховая - 41 и соматосенсорная - 1, 2, 3 (в совокупности их принято называть сенсорной корой), моторная (4) и премоторная (6) кора. (Оксфордский толковый словарь общей медицины, 2002 г.).

Области коры делятся на более мелкие фрагменты – поля (нумерация по Бродману). Информация от сенсорных органов приходит в первичные проекционные зоны зрительной коры (поле 17), слуховой коры (поле 41). Затем поступает во вторичные (поле 18 зрительной коры), и третичные проекционные зоны (поле 19 зрительной коры). Наименее вариативны, а потому, наиболее изучены связи в зрительной коре. То же можно сказать и о соматосенсорной информации. Далее, вся эта информация поступает в теменную кору, в которой формируется единое интегральное представление всей специфической информации, поступающей от всех сенсорных органов. С учетом всей этой информации в моторной коре формируются двигательные реакции, которые в виде управляющих импульсов передаются в спинной мозг и далее мышцам тела.

Слайд 10

Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности

Многоуровневая иерархическая структура из процессов обработки информации одной модальности, в которой на каждом уровне имеется множество параллельно включенных процессов, связанных с процессами следующего уровня по типу "каждый-с-каждым".

Слайд 10

Левое полушарие головного мозга человека

(речевые зоны)

Все области полушарий головного мозга человека парные, кроме двух, отвечающих за речевые функции: зоны Брока и зоны Вернике. Зона Вернике отвечает за восприятие речи, зона Брока – за артикуляцию речи.

Слайды 11, 12

Связи в слуховом анализаторе

Помимо строения слухового анализатора нам понадобится понимание структуры зрительного анализатора. Дело в том, что модель мира, которая формируется в головном мозге человека, является многомодальной: в ее формировании участвует информация различных модальностей, в первую очередь слуховой, зрительной и соматосенсорной.

Слайды 13, 14

Связи в зрительном анализаторе

В соответствующих полях коры формируются представления о событиях мира данной модальности. В речевой слуховой коре – это представления лингвистических событий, в зрительной коре – представления событий, воспринятых зрительным анализатором. Наиболее понятны такие представления в соматосенсорной и моторной коре. Это органы тела человека в их проекции на соответствующую зону коры.

Слайд 15

Гомункулюс (проекции органов человека на соматосенсорную и моторную кору)

Слайды 16, 17

Колонка коры. Гиперколонка коры

Колонка коры (слева). Здесь: I - пирамидные нейроны, II – их дендриты, III - возвратные коллатерали аксонов пирамид третьего слоя, IV - боковые связи, V – их аксоны, VI-VII - связи из других областей коры, VIII - вставочные нейроны.

Гиперколонка коры (справа). Здесь: I - пирамидные нейроны, II – колонка, а - аксонные пучки, б - специфические афферентные волокна, в - горизонтальная клетка.

Пирамиды третьего слоя коры собираются в объединения, отграниченные друг от друга анатомически – в виде колонок близко расположенных нейронов. Эти объединения также формируются и по функциональному типу: нейроны, входящие в колонку, обрабатывают одну и ту же информацию, приходящую на колонку по одному афферентному волокну из таламуса. Кроме того, они управляются общей горизонтальной клеткой первого слоя коры, как единое образование. В колонках и формируются представления о событиях, составляющие модель мира.

Слайд 18

Нейроподобный элемент с временной суммацией сигналов

Нейроподобный элемент с временной суммацией сигналов. 1. Вход. 2. Возбуждающие синапсы. 3. Тормозные синапсы. 4. Тело клетки (сумматор). 5. Выход. 6. Обобщенный дендрит - многоразрядный регистр сдвига. 7. Управляющий синапс.

Слайд 19

Нейронная сеть из нейроподобных элементов с временной суммацией сигналов

Пирамидные нейроны третьего слоя возбуждаются избирательно в зависимости от комбинации возбуждающих и тормозных синаптических связей на их дендрите. Эта комбинация называется адресом нейрона. Поэтому, если есть некоторое множество таких нейронов с разными адресами, произвольная информационная последовательность, поступающая на вход такого множества, отобразится избирательно в последовательность сработавших пирамидных нейронов, сформирует траекторию. Причем, если во входной последовательности найдется повторяющийся фрагмент, он снова попадет на те нейроны, которые уже были пройдены, так как в нем повторятся их адреса.

Таким образом, пирамидные нейроны в колонках как бы отлавливают повторяющуюся во входной последовательности информацию. Если мы имеем на входе некоторый текст (или квазитекст), в некоторых последовательностях нейронов запомнятся повторяющиеся фрагменты текста. Например, слова.

Если на те же нейроны, после обучения словам, подать информационную последовательность, то после взаимодействия ее с обученными нейронами, на выходе сформируется последовательность, содержащая информацию, связывающую слова в тексте. Старая информация отфильтруется, останется только новая – информация о связях слов.

Слайд 20

Ассоциативное преобразование

Модуль для структурной обработки.

Квадратик – это одна колонка (множество пирамидных нейронов с разными адресами). При обучении нейронов, они запоминают слова, которые повторялись в тексте. Колонка с обученными нейронами начинает извлекать из входной информационной последовательности связи слов в тексте. Последовательность связей может в свою очередь обучить нейроны другой колонки, в результате чего ее нейроны будут хранить информацию о повторяющихся словах более высокого уровня.

Слайд 21

Это колонки, в которых формируются словари разного уровня.

Вспомним иерархию лингвистических событий разного уровня (снизу-вверх).

прагматический

семантический

синтаксический

лексический

морфологический

акустико-фонетический

Действительно, в слуховой коре можно увидеть наличие сформированных словарей разного уровня. Конечно, представление там более дробное и подробное. Но идея иерархической обработки сохраняется. При обучении постепенно заполняются колонки иерархической структуры. Формируются словари, например, флективных морфем, корневых основ, синтаксических групп.

Такой же обработке подвергается любая другая внутренне структурированная входная информация, например, зрительная. Только в этом случае словари будут содержать события зрительной модальности: элементарных представлений, элементов объектов, объектов.

Слайд 22

Однако на этом обработка не заканчивается. Следующий уровень представления информации – семантический. Вспомним про гиппокамп, в котором сохраняется информация о связях событий в рамках сцен.

Слайд 23

Семантический уровень представления

Информация семантического уровня заключается в смысловой сочетаемости событий. Одни события могут находиться рядом, другие не могут, но могут через третьи события. Удобным способом представления семантики являются семантические сети. Здесь ближайшие соседи понятия являются его семантическими признаками.

Слайд 24

Гиппокамп

Гиппокамп. 7 - мозолистое тело, 8 – валик, 9 - птичья шпора, 10 – гиппокамп, 11 – бахромка, 12 – ножка.

Слайд 25

Ламели гиппокампа

Гиппокамп состоит множества ламелей, каждая из которых имеет поле СА 3 , которое моделируется полносвязной сетью Хопфилда.

Слайд 26

Ламель гиппокампа

Гиппокамп получает информацию из энторинальной коры, она поступает в поле СА 3 , которое условно можно назвать весовой матрицей, формирующей в памяти основное представление о пространственно-временном контексте входных событий. Далее она попадает в матрицу поля СА 1 , и наконец, в субикулюм, который вновь направляет

информацию в энторинальную кору.

Слайд 27

Архитектура гиппокампа

Поле СА 3 является ассоциативной памятью, хранящей события в их взаимосвязях.

Слайд 28

Основная структура связей поля СА3, взятая из работы

В качестве модели можно рассмотреть автоассоциативную память на основе сети Хопфилда.

Слайд 29

Пример сетей Хопфилда

Сеть Хопфилда имеет единственный слой нейронов. Все нейроны связаны со всеми. Связи являются направленными.

Нейроны – это понятия, и все это напоминает семантическую сеть.

Слайд 30

Ассоциативная память на основе сети Хопфилда

На основе искусственной нейронной сети Хопфилда можно построить ассоциативную память. Суть ее заключается в следующем. Рассмотрим сетку батута, растянутую на пружинах. Если ее оттянуть в одном или нескольких местах, а потом отпустить, она вернется в свое первоначальное состояние. Если сетку сделать из резиновых жгутов разной толщины, закрепленных на пружинах не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскостях, сетка примет некоторую конфигурацию, зависящую от толщины резиновых жгутов (вес связей в сети Хопфилда) и оттягивающих пружин. Сеть принимает (запоминает) некоторый образ. Если нарушить ее равновесие (оттянуть в каких-то местах), она поколеблется вокруг своего положения равновесия, а потом в него вернется. Так работает ассоциативная память. После того, как в нескольких ее частях запомнились некоторые образы, на вход подается тестовый образ. Сеть сходится к одному из запомненных образов, который более всего похож на входной образ.

Слайд 31

Парадигматическая обработка в левом полушарии (она одинакова для всех модальностей)

семантический уровень (ассоциативная сеть)

синтаксический уровень (ситуации – синтаксические группы для речевой информации)

лексический уровень (объекты – корневые основы)

морфологический уровень (элементы объектов флексии)

базовый уровень (элементарные образы - фонемы)

Слайд 32

Представление зрительной информации в правом и левом полушариях (по В.Д. Глезеру)

В левом полушарии формируются схематические многоуровневые представления. В правом полушарии - индивидуальные двухуровневые.

Слайд 33

Парадигматическая обработка в левом полушарии (на примере обработки зрительной информации)

В левом полушарии многомодальная модель имеет многоуровневую структуру. А образы, в ней представленные, имеет вид схем.

Слайд 34

Парадигматическая обработка в правом полушарии (на примере обработки зрительной информации)

В правом полушарии многомодальная модель имеет двухуровневую структуру. А образы, в ней представленные, индивидуализированы и содержат всю историю обучения.

Слайд 35

Три иерархии представления модели мира: лингвистическая и многомодальная схематическая левого полушария, и многомодальная образная – правого полушария

Три иерархии представления модели мира: лингвистическая и многомодальная схематическая левого полушария, и многомодальная образная – правого полушария. (1) -индивидуальная многомодальная модель мира правого полушария, (2) - социализированная модель мира левого полушария, (3) - подсистема управления синтезом речи, (4) - артикуляторные органы, (5) - периферия слуховой подсистемы, (6) -подсистема распознавания речи.

Здесь есть две иерархии представлений – лингвистической и многомодальной информации – в левом полушарии, и одна многомодальная иерархия – в правом полушарии. Все три иерархии связаны между собой по уровням. Слово связано с объектом который оно представляет. Многомодальная иерархия правого полушария двухуровневая. В ней есть только объекты и их части. Зато – все индивидуальные представители объектов. Все столы, например, которые мы видели за свою жизнь. Многомодальная иерархия левого полушария многоуровневая схематическая. В ней представлены схемы объектов разного уровня. Стол – это четыре ножки и крышка. Лингвистическая иерархия левого полушария содержит все лингвистические уровни.

Над ними надстраивается семантика в виде ассоциативной сети сочетаемости понятий и событий, ими определяемых.

Слайд 36

Структура коммуникационной системы для организации речевого поведения

Распознавание становится возможным, если у коммуникантов имеются одинаковые модели мира. Если один коммуникант знает, из какого набора возможностей ему надо выбирать при распознавании.

Слайд 37

Информационно-кодовая модель коммуникации Шеннона и Уивера

Коммуникация возможна только в том случае, если у коммуникантов имеется одинаковое представление о передаваемых сообщениях (одинаковая модель мира). В этом случае возможно распознавание адресатом информации, которая передается адресантом.

Слайд 38

Под распознаванием понимается вычисление степени совпадения выделенного из преобразованного сигнала, полученного адресатом от адресанта, образа, с таким же образом, находящимся в модели мира адресата

Узнавание – это неполное распознавание

Понимание – это распознавание в пределах всей (или части) модели предметной области

Слайд 39

Правило Байеса

Простейший (и теоретически дающий верхнюю границу точности) способ распознавания – применить правило Байеса.

Адресант передает, а адресат принимает одно из группы событий
(классов, к которым относятся передаваемые и получаемые сообщения). Группа событий обладает следующими свойствами (она - полная):

1) все события попарно несовместны:
;
;

2) их объединение образует пространство элементарных исходов W: .

Слайд 40

Информационно-кодовая модель коммуникации Шеннона и Уивера,

модифицированная для коммуникационного акта Якобсоном

Ну а дальше – распознавание и синтез речи, анализ текстов, в том числе, контекстные перевод, системы речевого диалога, например в интегральном роботе. То есть целиком, или по частям система коммуникации. Человека с машиной, или машины с человеком.

Слайд 41

Автоматическое распознавание речи

Общая блок-схема ориентированной на задачу системы распознавания речи

Слайд 41

Автоматический синтез речи

Структура текстового процессора

Слайд 42

Автоматический анализ текстов

Здесь (1) блок первичной обработки, (2) лингвистический процессор, (3) семантический процессор. Лингвистический процессор состоит из словарей: (4) слов разделителей, (5) служебных слов, (6) общеупотребимых слов, (7) флективных и (8) корневых морфем. Семантически процессор содержит: (9) блок отсылок в текст, (10) блок формирования семантической сети, (11) блок хранения семантической сети, (12) блок выделения понятий, и (13) блок управления.

Слайд 43

Интегральный робот

Слайд 44

Семантическое представление в интегральном роботе

Головной мозг - это главный контролирующий орган центральной нервной системы (ЦНС), над изучением его строения и функций уже более 100 лет трудятся большое количество специалистов различных направлений, таких как психиатрия, медицина, психология и нейрофизиология. Несмотря на хорошее изучение его структуры и составляющих, остается еще много вопросов о работе и процессах, проходящих ежесекундно.

Головной мозг относится к центральной нервной системе и расположен в полости черепной коробки. Снаружи он надежно защищен костями черепа, а внутри заключен в 3 оболочки: мягкую, паутинную и твердую. Между этими оболочками циркулирует спинномозговая жидкость - ликвор, которая служит амортизатором и предотвращает сотрясение этого органа при небольших травмах.

Головной мозг человека представляет собой систему, состоящую из связанных между собой отделов, каждая часть которых отвечает за выполнение конкретных задач.

Для понимания функционирования недостаточно кратко описать головной мозг, поэтому, чтобы понять как он работает, для начала нужно детально изучить его строение.

За что отвечает головной мозг

Этот орган, как и спинной мозг, относятся к центральной нервной системе и исполняет роль посредника между окружающей средой и организмом человека. С его помощью осуществляется самоконтроль, воспроизведение и запоминание информации, образное и ассоциативное мышление, и другие когнитивные психологические процессы.

Согласно учению академика Павлова, образование мысли - функция мозга, а именно коры больших полушарий, которые является высшими органами нервной деятельности. За разные виды памяти отвечают мозжечок, лимбическая система и некоторые участки коры головного мозга, но так как память бывает разной, невозможно выделить какой-то определенный участок, отвечающий за эту функцию.

Он отвечает за управление вегетативных жизненно важных функций организма: дыхание, пищеварение, эндокринная и выделительная системы, контроль температуры тела.

Чтобы ответить на вопрос какую функцию выполняет головной мозг, для начала следует условно поделить его на участки.

Специалисты выделяют 3 основные части головного мозга: передний, средний и ромбовидный (задний) отдел.

Передний выполняет высшие психиатрические функции, такие как способность к познанию, эмоциональная составляющая характера человека, его темперамент и сложные рефлекторные процессы.
Средний отвечает за сенсорные функции и обработку поступившей информации от органов слуха, зрения и осязания. Центры, находящиеся в нем, способны регулировать степень болевых ощущений, так как серое вещество при определенных условиях, способно вырабатывать эндогенные опиаты, которые повышают или понижают болевой порог. Также он играет роль проводника между корой и нижележащими отделами. Эта часть управляет телом посредством различных врожденных рефлексов.
Ромбовидный или задний отдел, отвечает за тонус мышц, координацию тела в пространстве. Через него осуществляется целенаправленное движение различных групп мышц.

Устройство головного мозга нельзя просто кратко описать, поскольку каждая из его частей включает несколько отделов, каждый из которых выполняет определенные функции.

Как выглядит мозг человека

Анатомия головного мозга сравнительно молодая наука, так как длительное время находилась под запретом из-за законов, запрещающих вскрытие и исследование органов и головы человека.

Изучение топографической анатомии мозгового отдела в области головы, нужно для точной диагностики и успешной терапии различных топографических анатомических нарушений, например: травм черепа, сосудистых и онкологических заболеваний. Чтобы представить, как выглядит ГМ человека, для начала необходимо изучить их внешний вид.

По внешнему виду ГМ представляет собой студенистую массу желтоватого цвета, заключенную в защитную оболочку, как и все органы человеческого тела, они состоят на 80% из воды.

Большие полушария занимают практически объем этого органа. Они покрыты серым веществом или корой - высшим органом нервно психической деятельности человека, а внутри - из белого вещества, состоящего из отростков нервных окончаний. Поверхность полушарий имеет сложный рисунок, из-за идущих в разные стороны извилин и валиков между ними. По этим извилинам принято делить их на несколько отделов. Известно, что каждая из частей выполняет определенные задачи.

Для того чтобы понять, как выглядят мозги человека, недостаточно исследовать их внешний вид. Существует несколько методик изучения, которые помогают изучить головной мозг изнутри в разрезе.

Сагиттальный разрез. Представляет собой продольный разрез, который проходит через центр головы человека и делит его на 2 части. Является наиболее информативным методом исследования, с его помощью диагностируют различные заболевания этого органа.
Фронтальный разрез головного мозга выглядит как поперечный разрез больших долей и позволяет рассмотреть свод, гиппокамп и мозолистое тело, а также гипоталамус и таламус, контролирующие жизненно важные функции организма.
Горизонтальный разрез. Позволяет рассмотреть строение этого органа в горизонтальной плоскости.

Анатомия мозга, также как анатомия головы и шеи человека, достаточно трудный объект для изучения по ряду причин, в том числе из-за того, что для их описания требуется изучить большое количество материала и иметь хорошую клиническую подготовку.

Как устроен мозг человека

Ученые всего мира изучают головной мозг, его строение и функции, которые он выполняет. За последние несколько лет сделано много важных открытий, однако, эта часть тела остается изученной не до конца. Это явление объясняется сложностью изучения строения и функций головного мозга отдельно от черепной коробки.

В свою очередь, строение структур мозга обуславливает функции которые выполняют его отделы.

Известно, что этот орган состоит из нервных клеток (нейронов), соединенных между собой пучками нитевидных отростков, но как происходит одномоментно их взаимодействие в качестве единой системы непонятно до сих пор.

Исследовать отделы и оболочки поможет схема строения головного мозга, основанная на изучении сагиттального разреза черепной коробки. На этом рисунке можно рассмотреть кору, медиальную поверхность больших полушарий, структуру ствола, мозжечка и мозолистого тела, которое состоит из валика, ствола, колена и клюва.

ГМ надежно защищен снаружи костями черепа, а внутри 3 мозговыми оболочками: твердой паутинной и мягкой. Каждая из них имеет собственное устройство и выполняет определенные задачи.

Глубокая мягкая оболочка охватывает и спинной, и головной мозг, при этом заходит во все щели и борозды больших полушарий, а в ее толще находятся кровеносные сосуды, питающие этот орган.
Паутинная оболочка отделена от первой подпаутинным пространством, заполненным ликвором (цереброспинальная жидкость), в нем также расположены кровеносные сосуды. Эта оболочка состоит из соединительной ткани, от которой отходят нитевидные ветвистые отростки (тяжи), они вплетаются в мягкую оболочку и с возрастом их количество увеличивается, тем самым упрочняя связь. Между ними. Ворсинистые выросты паутинной оболочки выпячиваются в просвет синусов твердой мозговой оболочки.
Твердая оболочка или пахименинкс, состоит соединительно-тканного вещества и имеет 2 поверхности: верхнюю, насыщенную кровеносными сосудами и внутреннюю, которая гладкая и блестящая. Этой стороной пахименинкс прилегает к мозговому веществу, а внешней – черепной коробке. Между твердой и паутинной оболочкой существует узкое пространство, заполненное незначительным количеством жидкости.

В мозгах здорового человека циркулирует около 20% всего объема крови, которая поступает через задние мозговые артерии.

Мозг визуально можно разделить на 3 основные части: 2 большие полушария, ствол и мозжечок.

Серое вещество образует кору и покрывает поверхность больших полушарий, а его небольшое количество в виде ядер находится в продолговатом мозге.

Во всех мозговых отделах есть желудочки, в полости которых перемещается ликвор, который образуется в них. При этом жидкость из 4 желудочка попадает в подпаутинное пространство и омывает его.

Развитие мозга начинается еще во время внутриутробного нахождения плода, а окончательно он формируется к 25-летнему возрасту.

Основные отделы головного мозга

картинка кликабельна

Из чего состоит головной мозг и изучить состав мозга обычного человека можно по картинкам. Строение головного мозга человека можно рассматривать несколькими способами.

Первый делит его на составляющие, из которых состоит головной мозг:

Конечный, представлен 2 большими полушариями, объединенных мозолистым телом;
промежуточный;
средний;
продолговатый;
задний граничит с продолговатым мозгом, от него отходит мозжечок и мост.

Также можно выделить основной состав мозга человека, а именно в него входят 3 большие структуры, которые начинают развиваться еще во время эмбрионального развития:

ромбовидный;
средний;
передний мозг.

В некоторых учебных пособиях кору головного мозга принято делить на отделы, так, чтобы каждый из них играла определенную роль в высшей нервной системе. Соответственно выделяют следующие отделы переднего мозга: лобную, височную, теменную и затылочную зону.

Большие полушария

Для начала рассмотрим строение полушарий головного мозга.

Конечный мозг человека руководит всеми жизненно важными процессами и разделен центральной бороздой на 2 больших полушария головного мозга, покрытых снаружи корой или серым веществом, а внутри состоят из белого вещества. Между собой в глубине центральной извилины они объединены мозолистым телом, которое служит соединяющим и передающим информацию звеном между другими отделами.

Строение серого вещества сложно составное и в зависимости от участка состоит из 3 или 6 слоев клеток.

Каждая доля отвечает за выполнение определенных функций и координирует движение конечностей со своей стороны, например, правая часть обрабатывает невербальную информацию и отвечает за пространственную ориентацию, когда как левая специализируется на мыслительной деятельности.

В каждом из полушарий специалисты выделяют 4 зоны: лобную, затылочную, теменную и височную, они выполняют определенные задачи. В частности, теменная часть коры больших полушарий отвечает за зрительную функцию.

Наука, изучающая детальное строение коры больших полушарий головного мозга, называется архитектоникой.

Продолговатый мозг

Этот отдел входит в состав ствола головного мозга и служит связующим звеном спинного с мостом конечного отдела. Так как является переходным элементом, сочетает в себе черты спинного и особенности строения головного мозга. Белое вещество этого отдела представлено нервными волокнами, а серое - в виде ядер:

Ядро оливы, является дополняющим элементом мозжечка, отвечает за равновесие;
Ретикулярная формация связывает все органы чувств с продолговатым мозгом, частично отвечает за работу некоторых отделов нервной системы;
Ядра нервов черепа, к ним относятся: языкоглоточный, блуждающий, добавочный, подъязычный нервы;
Ядра дыхания и кровообращения, которые связаны с ядрами блуждающего нерва.

Такое внутреннее строение обусловлено функциями ствола головного мозга.

Он отвечает за защитные реакции организма и регулирует жизненно важные процессы, такие как сердцебиение и кровообращение, поэтому повреждение этой составляющей приводит к мгновенной смерти.

Варолиев мост

В состав головного мозга входит варолиев мост, он служит связующим звеном между корой больших полушарий, мозжечком и спинным мозгом. Состоит из нервных волокон и серого вещества, кроме того, мост служит проводником главной артерии, питающей головной мозг.

Средний мозг

Эта часть имеет сложное строение и состоит из крыши, среднемозговой части покрышки, Сильвиева водопровода и ножек. В нижней части граничит с задним отделом, а именно с варолиевым мостом и мозжечком, а вверху его расположен промежуточный мозг, соединенный с конечным.

Крыша состоит из 4 холмов, внутри которых расположены ядра, они служат центрами восприятия информации полученной от глаз и органов слуха. Таким образом, эта часть входит в зону, отвечающую за получение информации, и относится к древним структурам, составляющих строение мозга человека.

Мозжечок

Мозжечок занимает практически всю заднюю часть и повторяет основные принципы строения мозга человека, то есть состоит из 2 полушарий и непарного образования соединяющего их. Поверхность долек мозжечка покрыта серым веществом, а внутри они состоят из белого, кроме этого, серое вещество в толще полушарий образует 2 ядра. Белое вещество с помощью трех пар ножек соединяет мозжечок со стволом головного и спинного мозга.

Этот мозговой центр является ответственным за координацию и регулировку двигательной активности мышц человека. Также с его помощью осуществляется поддержание определенной позы в окружающем пространстве. Отвечает за мышечную память.

Кора

Строение коры головного мозга достаточно неплохо изучено. Так, она представляет собой сложную слоистую структуру 3-5 мм в толщину, которая покрывает белое вещество больших полушарий.

Кору образуют нейроны с пучками нитевидных отростков, афферентные и эфферентные нервные волокна, глии (обеспечивают передачу импульсов). В ней выделяют 6 слоев, разных по структуре:

зернистый;
молекулярный;
наружный пирамидальный;
внутренний зернистый;
внутренний пирамидальный;
последний слой состоит из веретено видных клеток.

Она занимает около половины объема полушарий, а ее площадь у здорового человека составляет около 2200 кв. см. Поверхность коры испещрена бороздами, в глубине которых залегает треть всей ее площади. Величина и форма борозд обоих полушарий строго индивидуальна.

Кора сформировалась сравнительно недавно, но является центром всей высшей нервной системы. Специалисты выделяют в ее составе несколько частей:

неокортекс (новая) основная часть охватывает более 95%;
архикортекс (старая)– около 2%;
палеокортекс (древняя) – 0,6%;
промежуточная кора, занимает 1,6% от всей коры.

Известно, что локализация функций в коре зависит от места расположения нервных клеток, улавливающих один из видов сигналов. Поэтому выделяют 3 основные области восприятия:

Сенсорная.
Двигательная.
Ассоциативная.

Последний район занимает более 70% коры, а ее центральное предназначение - согласовывать активность двух первых зон. Также она отвечает за получение и переработку данных из сенсорной зоны, и целенаправленное поведение, вызванное этой информацией.

Между корой больших полушарий и продолговатым мозгом находится подкорка или по-другому - подкорковые структуры. В ее состав входят зрительные бугры, гипоталамус, лимбическая система и другие нервные узлы.

Основные функции отделов головного мозга

Главные функции головного мозга заключаются в переработке данных полученных из окружающей среды, а также контроле движений тела человека и его мыслительной деятельности. Каждый из отделов мозга отвечает за выполнение определенных задач.

Продолговатый мозг контролирует выполнение защитных функций организма, таких как моргание, чиханье, кашель и рвота. Также он управляет другими рефлекторными жизненно важными процессами - дыхание, секреция слюны и желудочного сока, глотание.

С помощью Варолиева моста осуществляется скоординированное движение глаз и мимических морщин.

Мозжечок контролирует двигательную и координационную активность организма.

Средний мозг представлен ножкой и четверохолмием (два слуховых и два зрительных бугра). С его помощью осуществляется ориентации в пространстве, слух и четкостью зрения, отвечает за мышцы глаз. Отвечает за рефлекторный поворот головы в сторону раздражителя.

Промежуточный мозг состоит из нескольких частей:

Таламус отвечает за формирование чувств, например, боль или вкус. Кроме того, он заведует тактильными, слуховыми, обонятельными ощущениями и ритмами жизнедеятельности человека;
Эпиталамус состоит из эпифиза, который контролирует суточные биологические ритмы, разделяя световой день на время бодрствования и время здорового сна. Обладает способностью обнаруживать световые волны сквозь кости черепа, в зависимости от их интенсивности, вырабатывает соответствующие гормоны и контролирует обменные процессы в организме человека;
Гипоталамус отвечает за работу сердечных мышц, нормализацию температуры тела и артериального давления. С его помощью дается сигнал на выделение стрессовых гормонов. Отвечает за чувство голода, жажды, удовольствия и сексуальности.

Задняя доля гипофиз находится в области гипоталамуса и отвечает за выработку гормонов, от которых зависит половое созревание и работа репродуктивной системы человека.

Каждое полушарие отвечает за выполнение своих особенных задач. Например, правое большое полушарие накапливает в себе данные об окружающей среде и опыт общения с ней. Контролирует движение конечностей с правой стороны.

В левом большом полушарии находится речевой центр, отвечающий за речь человека, также оно контролирует аналитическую и вычислительную деятельность, а в его коре формируется абстрактное мышление. Аналогично правой части контролирует движение конечностей со своей стороны.

Строение и функция коры головного мозга напрямую зависят друг от друга, так извилины условно делят ее на несколько частей, каждая из которых выполняет определенные операции:

височная доля, контролирует слух и обаяние;
затылочная часть регулирует за зрение;
в теменной формируются осязание и вкус;
лобные части отвечают за речь, движение и сложные мыслительные процессы.

Лимбическая система состоит из обонятельных центров и гиппокампа, который отвечает за адаптацию организма к переменам и регулировку эмоциональной составляющей организма. С ее помощью создаются устойчивые воспоминания благодаря ассоциации звуков и запахов с определенным периодом времени, в течение которого происходили чувственные потрясения.

Кроме того, она контролирует за спокойный сон, сохранение данных в краткосрочной и долгосрочной памяти, за интеллектуальную деятельность, управление эндокринной и вегетативной нервной системой, участвует в образовании инстинкта размножения.

Как работает мозг человека

Работа головного мозга человека не прекращается даже во сне, известно, что у людей, находящихся в коме тоже функционируют некоторые отделы, о чем свидетельствуют их рассказы.

Основная работа этого органа производится с помощью больших полушарий, каждое из которых отвечает за определенную способность. Замечено, что полушария неодинаковы по размеру и функциям - правая часть отвечает за визуализацию и творческое мышление обычно больше левой части, отвечающей за логику и техническое мышление.

Известно, у мужчин масса мозга больше чем у женщин, но эта особенность не влияет на умственные способности. Например, этот показатель у Эйнштейна был ниже среднего, но его теменная зона, которая отвечает за познание и создание образов, была больших размеров, что позволило ученому разработать теорию относительности.

Некоторые люди наделены сверх способностями, это тоже заслуга этого органа. Эти особенности проявляются в высокой скорости письма или чтения, фотографической памяти и других аномалий.

Так или иначе, деятельность этого органа имеет огромное значение в осознанном управлении телом человека, а присутствие коры отличает человека от других млекопитающих.

Что, по мнению ученых постоянно возникает в головном мозге человека

Специалисты, изучающие психологические возможности мозга считают, что выполнение познавательных и мыслительных функций происходит в результате биохимических токов, однако, эта теория на настоящий момент подвергается сомнению, потому что этот орган - биологический объект и принцип механического действия не позволяет познать его природу окончательно.

Головной мозг является своеобразным штурвалом всего организма, выполняя ежедневно огромное количество задач.

Анатомо-физиологические особенности строения головного мозга является предметом изучения уже много десятилетий. Известно, что этот орган занимает особое место в строении ЦНС (центральной нервной системе) человека, а его характеристики для каждого человека разные, поэтому нельзя найти 2 абсолютно одинаково мыслящих людей.

Видео

Головной мозг располагается в мозговом отделе черепа. Его средний вес 1360 г. Выделяют три больших отдела мозга: ствол, подкорковый отдел и кару больших полушарий. Из основания мозга выходят 12 пар черепных нервов.

1 - верхний участок спинного мозга; 2 - продолговач ый мозг, 3 - мост, 4 - мозжечок; 5 - средний мозг; 6 - четверохолмие; 7 - промежуточный мозг; 8 - кора больших полушарий; 9 - мозолистое тело, соединяющее правое полушарие с новым; 10 - перекрест зрительных нервов; 11 - обонятельные луковицы.

Отделы головного мозга и их функции

Отделы мозга		Структуры отделов	Функции
СТВОЛ МОЗГА	Задний мозг	Продолговатый мозг Здесь находятся ядра с отходящими парами черепно-мозговы> нервов: XII - подъязычных; XI - добавочных; X - блуждающих; IX - языкоглоточных нервов	Проводниковая - связь спинного и вышележащих отделов головного мозга. Рефлекторные: 1) регуляция деятельности дыхательной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем; 2) пищевые рефлексы слюноотделения, жевания, глотания; 3) защитные рефлексы: чихание, моргание, кашель, рвота;
		Варолиев мост содержит ядра: VIII - слухового; VII - лицевого; VI - отводящего; V - тройничного нервов.	Проводниковая - содержит восходящие и нисходящие нервные пути и нервные волокна, соединяющие полушария мозжечка между собой и с корой большого мозга. Рефлекторная - отвечает за вестибулярные и шейные рефлексы, регулирующие тонус мышц, в т.ч. мимических мышц.
		Мозжечок Полушария мозжечка соединены между собой и образованы серым и белым веществом.	Координация произвольных движений и сохранение положения тела в пространстве. Регуляция мышечного тонуса и равновесия.
	Ретикулярная формация - сеть нервных волокон, оплетающих ствол мозга и промежуточный мозг. Обеспечивает взаимодействие восходящих и нисходящих путей мозга, координацию различных функций организма и регуляцию возбудимости всех отделов ЦНС.
	Средний мозг	Четверохолмие С ядрами первичных зрительных и слуховых центров. Ножки мозга С ядрами IV - глазодвигательного III - блокового нервов.	Проводниковая. Рефлекторны: 1) ориентировочные рефлексы на зрительные и звуковые раздражители,которые проявляются в повороте головы и туловища; 2) регуляция мышечного тонуса и позы тела.
ПОДКОРКА	Передний мозг	Промежуточный мозг: а) таламус (зрительный бугор) с ядрами ll -й пары зрительных нервов;	Сбор и оценка всей поступающей информации от органов чувств. Выделение и передача в кору мозга наиболее важной информации. Регуляция эмоционального поведения.
		б) гипоталамус.	Высший подкорковый центр вегетативной нервной системы и всех жизненно важных функций организма. Обеспечение постоянства внутренней среды и обменных процессов организма. Регуляция мотивированного поведения и обеспечение защитных реакций (жажда, голод, насыщение, страх, ярость, удовольствие и неудовольствие). Участие в смене сна и бодрствования.
		Базальные ганглии (подкорковые ядра)	Роль в регуляции и координации двигательной активности (вместе с таламусом и мозжечком). Участие в создании и запоминании программ целенаправленных движений,обучения и памяти.
КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ		Древняя и старая кора (обонятельный и висцеральный мозг) Содержит ядра 1-ой пары обонятельных нервов.	Древняя и старая кора вместе с некоторыми подкорковыми структурами формирует лимбическую систему, которая: 1) отвечает за врожденные поведенческие акты и формирование эмоций; 2) обеспечивает гомеостаз и контроль реакций, направленных на самосохранение и сохранение вида: 3 влияет на регуляцию вегетативных функций.
КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ		Новая кора	1) Осуществляет высшую нервную деятельность, отвечает за сложное сознательное поведение и мышление. Развитие морали, воли, интеллекта, связаны с деятельностью коры. 2) Осуществляет восприятие, оценку и обработку всей поступающей информации от органов чувств. 3) Координирует деятельность всех систем организма. 4) Обеспечивает взаимодействие организма с внешней средой.

Кора больших полушарий головного мозга

Кора больших полушарий - филогенетически наиболее молодое образование мозга. За счет борозд общая площадь поверхности коры взрослого человека 1700 2000 см2. В коре насчитывают от 12 до 18 млрд, нервных клеток, которые расположены в несколько слоев. Кора представляет собой слой серого вещества толщиной 1,5-4 мм.

На рисунке ниже показаны функциональные зоны и доли коры головного мозга

Расположение серого и белого вещества	Доли полушарий	Зоны полушарий
Кора – серое вещество, белое вещество нахо-дится под ко-рой, в белом веществе есть скопления серо-го вещества в виде ядер			Центры речи
	Теменная	Кожно-мышечная зона	Контроль дви-жений, спо-собность раз-личать раздражения
	Височная	Слуховая зона	Дуги рефлексов, различающих звуковые раздражения
	Височная	Вкусовая и обонятельная зоны	Рефлексы различения вкусов и запахов
	Затылочная	Зрительная зона	Различение зрительных раздражений

Чувствительная и двигательная зоны коры больших полушарий

Левое полушарие мозга

Правое полушарие мозга

Левое полушарие ("мыслительное”, логическое) - - отвечает за регуляцию речевой деятельности, устной речи, письма, счета и логического мышления. Доминантное у правшей.

Правое полушарие ("художественное", эмоциональное) - - участвует в распознавании зрительных, музыкальных образов, формы и структуры предметов, в сознательной ориентации в пространстве.

Поперечный срез левого полушария через чувствительные центры

Представительство тела в чувствительной зоне коры больших полушарий. Чувствительная зона каждого полушария получает информацию от мышц, кожи и внутренних органов противоположной стороны тела.

Поперечный срез правого полушария через двигательные центры

Представительство тела в двигательной зоне коры больших полушарий. Каждый участок двигательной зоны контролирует движения конкретной мышцы.

_______________

Источник информации:

Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.

Резанова Е.А. Биология человека. В таблицах и схемах./ М.: 2008.

Находится в мозговом отделе черепа, который защищает его от механических повреждений. Снаружи он покрыт мозговыми оболочками с многочисленными кровеносными сосудами. Масса у взрослого человека достигает 1100–1600 г. Головной мозг можно разделить на три отдела: задний, средний и передний.

К заднему относятся продолговатый мозг , мост и мозжечок, а к переднему – промежуточный мозг и большие полушария. Все отделы, включая большие полушария, образуют ствол мозга. Внутри больших полушарий и в стволе мозга имеются полости, заполненные жидкостью. Головной мозг состоит из белого вещества и виде проводников, соединяющих части мозга между собой, и серого вещества, расположенного внутри мозга в виде ядер и покрывающего поверхность полушарий и мозжечка в виде коры.

Функции отделов головного мозга :

Продолговатый – является продолжением спинного мозга, содержит ядра, управляющие вегетативными функциями организма (дыхание, работа сердца, пищеварение). В его ядрах расположены центры пищеварительных рефлексов (слюноотделения, глотания, отделения желудочного или поджелудочного сока), защитных рефлексов (кашель, рвота, чихание), центры дыхания и сердечной деятельности, сосудодвигательный центр.
Мост – продолжение продолговатого мозга, через него проходят нервные пучки, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. В его веществе лежат ядра черепно-мозговых нервов (тройничного, лицевого, слухового).
Мозжечок находится в затылочной части позади продолговатого мозга и моста, отвечает за координацию движений, поддерживание позы, равновесия тела.
Средний мозг соединяет передний и задний мозг, содержит ядра ориентировочных рефлексов на зрительные и слуховые раздражители, управляет тонусом мышц. В нем пролегают проводящие пути между другими отделами мозга. В нем находятся центры зрительных и слуховых рефлексов (осуществляет повороты головы и глаз при фиксации зрения на тот или иной объект, а также при определении направления звука). В нем находятся центры, управляющие простыми однообразными движениями (например, наклоны головы и туловища).
Промежуточный мозг расположен впереди среднего, получает импульсы от всех рецепторов, участвует в возникновении ощущений. Его части согласуют работу внутренних органов и регулируют вегетативные функции: обмен веществ, температуру тела, кровяное давление, дыхание, гомеостаз. Через него проходят все чувствительные пути к большим полушариям мозга. Промежуточный мозг состоит из таламуса и . Таламус выполняет роль преобразователя сигналов, идущих от сенсорных нейронов. Здесь сигналы обрабатываются и передаются в соответствующие отделы коры больших полушарий. Гипоталамус это главный координирующий центр вегетативной нервной системы, в нем находятся центры голода, жажды, сна, агрессии. Гипоталамусом регулируется кровяное давление, частота и ритм сердечных сокращений, ритм дыхания и деятельность других внутренних органов.
Большие полушария – наиболее развитый и крупный отдел головного мозга. Покрыты корой, центральная часть состоит из белого вещества и подкорковых ядер, состоящих из серого вещества – нейронов. Складки коры увеличивают поверхность. Здесь находятся центры речи, памяти, мышления, слуха, зрения, кожно-мышечной чувствительности, вкуса и обоняния, движения. Деятельность каждого органа находится под контролем коры. Число нейронов в коре головного мозга может достигать 10 млрд. Левое и правое полушария соединены между собой мозолистым телом, представляющим собой широкий плотный участок белого вещества. Кора больших полушарий имеет значительную площадь из-за большого числа извилин (складок).
Каждое полушарие делят на четыре доли: лобную, теменную, височную и затылочную.

Клетки коры выполняют различные функции и поэтому в коре можно выделить три типа зон:

Сенсорные зоны (получают импульсы от рецепторов).
Ассоциативные зоны (перерабатывают и хранят получаемую информацию, а также вырабатывают ответ с учетом прошлого опыта).
Двигательные зоны (посылают сигналы органам).
Взаимосвязанная работа всех зон позволяет человеку осуществлять все виды деятельности, от их работы зависят такие процессы, как обучение и память, ими определяются свойства личности.

Головной мозг, как и спинной, является одним из составляющих центральной нервной системы человека. В функции отделов головного мозга входит контроль над работоспособностью жизненно необходимых процессов всего организма. Возможности данного органа не изучены полностью, не до конца известны его ресурсы. Строение и принципы функционирования человеческого мозга всегда были центром внимания ученых нейробиологов.

Строение и функции переднего мозга дают человеку возможность находиться в социуме. Только при помощи слаженной деятельности церебральных структур появляется возможность обучаться, ощущать эмоции, реагировать на них, иметь собственный взгляд на окружающий мир. Все это восприятие возможно лишь благодаря постоянному развитию больших полушарий переднего мозга.

Защитой от механических повреждений и отрицательных явлений головного мозга человека является место его расположения в черепной полости. Он со всех сторон защищен черепными костями. Форма мозга и его отделы в процессе роста становятся похожи на строение черепа. В основе мозговой ткани лежат липиды, которые определяют ее строение и цвет. Она желеобразной формы и светло-желтого цвета.

На защите функций головного мозга стоят мягкие, твердые и паутиновидные (переплетенные кровяными капиллярами) ткани. Предусмотренным связующим звеном между ними стала спинномозговая жидкость. Благодаря схеме, представленной ниже, наглядно видно как устроен мозг человека.

Ссылаясь на схему, отражающую строение мозга, рассмотрим отделы и за что они отвечают. На примере взаимодействия нейронов между собою в рамках системной единицы будет нетрудно определить функции мозга.

Как устроен человеческий мозг, с точки зрения нейробиологии? «В первую очередь он отличается не столько своей сложностью, сколько неизученностью функциональной деятельности нейронов» (А. Р. Лурия). С точки зрения визуального восприятия, головной мозг, строение его можно рассмотреть на примере основного составляющего, двух частей больших полушарий.

Покрыты они рельефной субстанцией – корой, которая настолько доминирует по объему, что занимает большую часть в процентном соотношении. Принято, что масса доли головного мозга определяется по наличию числа извилин. Как средний показатель кора имеет до семи слоев. Нейроны – основная составляющая этих слоев. Они обеспечивают поток информации от центральной точки до периферийной и наоборот.

Под двумя большими полушариями находится ствол мозга. Данное «стволовое» название обосновано расположением полушарий по принципу веток на стволе по обе стороны.

Под двумя полушариями в задней части расположился мозжечок. Строение его ткани отличается от основной бороздчатой поверхностью. Мозжечок и мост (одна из составляющих структурно функциональных блоков мозга) относятся к заднему отделу. Принято отмечать пять отсеков:

основной, занимающий 82 % от всей массы, или конечный;
задний отдел включает мост и мозжечок;
следующая часть – средняя;
продолговатый, или стволовой.

Так же, по признанному определению, главный орган делится на: два полушария, мозжечок и продолговатый мозг.

Функции

Строение и функции головного мозга лежат в основе всех жизненно важных процессов организма. На примере рассмотрим отделы мозга и за что они отвечают в организме человека:

Двумя полушариями контролируются речь, моторика, сенсорные возможности.
В извилине теменной доли есть участок коры, отвечающий за двигательную активность.
Задняя извилина, находящаяся в центре, входит в отделы головного мозга, которые отвечают за чувствительность; здесь также находится центр коррекции проприоцептивного восприятия.
Строение головного мозга человека в области перехода лобной части в височную содержит центр, запускающий вкусовые рецепторы и чувство обоняния.
В височных долях функция головного мозга призвана обеспечивать слуховые возможности человека.
В затылочном отделе локализуется зрительный центр.
Рассматривая функции мозговых отделов, можно отметить, что особо важные рецепторы находятся в продолговатом мозге. Здесь собраны все важные для жизнедеятельности центры: сердцебиения, вкусовых/пищевых рефлексов, дыхания, регуляции гладких мышц внутренних органов.
В функции заднего мозга входит контроль над вестибулярным аппаратом. Здесь находятся основные проходы информации от высших точек к нижним центрам и наоборот.

Таламус - (промежуточный) отдел – его функция регулировать чувствительность всех органов, он отвечает за память. Гипоталамус контролирует эндокринную гормональную систему и ЦНС (нервную систему). Для лучшего восприятия работы всей системы можно обратиться к таблице.

Большие полушария

Конечный отдел является основным по объему (80 %). Строение конечного мозга сводится к двум полушариям, связанным между собой мозолистым телом. Каждая доля мозга оснащена желудочком. В теменной доле у человека находится тело желудочка. В лобной расположены передние рога, задние рога – в затылочной зоне, а нижние – в височной.

Полушария покрыты корой серого вещества (3 – 5 мм). Оно собирается в складки, образуя извилины. Слои распределены неравномерно: на некоторых участках они образуют 3 слоя (старая кора), на других – до 6 (новая кора). Наука, изучающая их, называется архитектоника. В ее основе лежит задача изучить, что из себя представляет конечный мозговой отдел, каково его строение и функции, на примере соотношения нервных окончаний и связей между нейронами.

Функции конечного мозгового отдела основываются на работе его полушарий. Височная доля, нижние рога отвечают за слух и обоняние. Функция теменной мозговой зоны – регулировать осязание и активизировать вкусовые рецепторы. Основная функция затылочной части – зрительная. На лобной части лежит ответственность за управление речью и мыслительными способностями.

Под корой находится белое вещество с незначительными вкраплениями серого. Это так называемое полосатое тело. Выполняемая им работа - управлять двигательной способностью людей.

Данная система достаточно сложно устроена, отделы головного мозга человека отвечают за множество функций и взаимосвязаны между собой.

Задний отдел

Строение заднего мозга включает два общепризнанных элемента -мозжечок и мост. Составляющая моста - это дорсальная и вентральная поверхности, находится вся эта система внизу под мозжечком. Мышечная составляющая волокон моста расположена поперечно, что упрощает переход с моста в среднюю часть ножки мозжечка.

Основные функции заднего мозгового отдела – проводниковые. Мозжечок занимает заднюю часть ямы черепа практически полностью. Масса его достигает 150 г. Он отделен поперечной щелью от нависающих над ним полушарий. Входя в состав строения заднего мозга, мозжечок точно так же состоит из белого тела. Им же выделяется серое вещество, которое ложится в основу коры и, в свою очередь, состоит из:

молекулярного слоя;
грушевидных нейронов;
зернистого слоя.

Насколько хорошо будет осуществляться мозжечковая функция, настолько слаженными окажутся функции двигательной системы человека.

Продолговатый (ствол)

Рассматривая функциональные системы мозга, обратим внимание на его ствол, который достаточно изучен ученым А. Р. Лурия (основатель нейропсихологии). В функции ствола головного мозга входят двухсторонние связи от центра к периферии и обратно. Находится он на стыке, где головной мозг переходит в спинной.

Самые важные функции ствола головного мозга - это регуляция кровообращения и дыхания. Первостатейной задачей данного органа является поддержание жизни и витальных функций. Рассмотрим строение ствола детальнее.

Ствол головного мозга - это самая древняя его часть, прямое продолжение позвоночника. Центральной структурой продолговатого мозга является ретикулярная формация. Это сеть ветвящихся интернейронов, которая начинается от ствола мозга и распространяется до таламуса. Ствол головного мозга участвует в регулировании возбуждающих импульсов на центральную нервную систему, чем способствует ее поддержанию в тонусе.

В свою очередь, ствол головного мозга регулируется большими полушариями. Они влияют на ретикулярную формацию. На нее также воздействует мозжечок. Связь между ними осуществляется путем подкорковых ядер. Продолговатый мозг, точнее, его строение направлено на выполнение следующих задач:

работа защитных рефлексов (кашель, рвота, моргание);
контроль дыхательных и глотательных рефлексов;
слюновыделение, контроль над выработкой желудочного сока.

Если по непредвиденным причинам произошло повреждение отделов мозга, а особенно продолговатого, в каждом втором случае такая травма заканчивается гибелью человека.

Промежуточный отдел

Если рассматривать особенности строения головного мозга без характеристики промежуточного головного мозга, строения и его функций, картина была бы неполной. Состоит промежуточный отдел из:

таламического (зрительного);
третьего желудочка;
гипоталамуса.

Располагается вся структура под мозолистым телом.

В функции промежуточного мозга входят регулировка и распределение поступающих к нему сигналов в другие отделы. Основную роль в данном процессе играет таламус, выступая посредником между раздражителем и большими полушариями. Благодаря зрительному бугру организм легко приспосабливается к изменениям в окружающей среде.

К основным функциям системы можно отнести:

провод экстрапирамидной чувствительности;
контроль над двигательной системой;
регуляция вегетативной системы.

Еще одной немаловажной функцией обладает промежуточный отдел. Это придание ощущениям эмоциональной окраски любого характера.

При детальном рассмотрении отделов головного мозга и их функций можно смело утверждать, что этот орган - блок программирования, контроля и регулирования всей человеческой деятельности.

От его состояния будет зависеть наше самочувствие. Он является главным регулировщиком всех процессов живого организма, а также одним из значимых элементов центральной нервной системы.