Ядра среднего мозга. Средний мозг: строение, функции, развитие Между верхними буграми четверохолмия среднего мозга лежит

После перекрещивания в хиазме большинство аксонов ганглиозных клеток распределяется между двумя центрами, расположенными в мозгу. Примерно одна пятая аксонов ганглиозных клеток ветвится и образует синапсы с нейронами в участке, расположенном в верхней части среднего мозга и называемом верхними бугорками четверохолмия (остальные образуют синапс в латеральном коленчатом теле (ЛКТ)). С эволюционной точки зрения верхние бугоркичетверохолмия – древний центр обработки зрительной информации (также и для многих низших видов позвоночных, таких, какрыбы, земноводные и птицы), он является основным центром обработки всех входящих зрительных сигналов.

Зрительная кора

Аксоны выходят из ЛКТ в виде веерообразной группы волокон, называемых зрительной лучистостью. Эти волокна образуют синапсы с определенным набором нейронов затылочной доли коры головного мозга. Благодаря отчетливо видной при анатомировании белой полосе этот участок нередко называют стриарной корой, или первичной зрительной корой.

Все вместе эти слои образуют экстрастриарную кору .

Скотопическое и фотопическое зрение

Зрение, основную роль в котором играют колбочки (колбочковое зрение), называется фотопическим зрением (от греческих слов phot, что значит «свет», и optos – видеть), а палочковое зрение – скотопическим зрением (от греческого слова skotos, что значит

«темнота»).

Природа цвета

Восприятие цвета определяется, прежде всего, длиной волны света, стимулирующего зрительную систему. Свет – это лучи видимого электромагнитного спектра с длиной волны от 380 до 760

нм. Говоря о «синем» или «красном» свете, мы на самом деле имеем в виду коротко– или длинноволновый свет соответственно, который таким образом воздействует на зрительную систему, что вызывает ощущение синего или красного (цветов). Цветоощущение – это совершенно субъективный результат воздействия на нервную систему отраженного электромагнитного луча видимого спектра с определенной длиной волны. Цвет – это

продукт деятельности зрительной системы, а не неотъемлемое свойство видимого спектра. «Наши ощущения цвета – внутри нас, и до тех пор, пока нет наблюдателя, воспринимающего цвет, нет и самого цвета » Райт.

Цвет поверхности или предмета зависит от длины волны того светового луча, который они отражают. Лимонная кожура желтая потому, что она поглощает большую часть видимого спектра, отражая лишь небольшую ее часть – лучи с длиной волны около 580 нм. Черные туфли потому воспринимаются нами как черные, что они поглощают практически весь падающий на них свет.

Цвет светового луча определяется его важнейшим физическим параметром – длиной волны. Это было отмечено еще в одном из первых фундаментальных трудов по цветовому зрению – в трак-

тате сэра Исаака Ньютона «Оптика» (1704). Вследствие рефракции белый луч расщепляется на лучи с разной длиной волны, которые зрительно воспринимаются как лучи разных цветов.

Два верхних холмика четверохолмия (бугорок, colliculus superior) являются подкорковыми центрами зрительного анализатора

Нейроны глубоких слоев верхнего бугорга четверохолмия могут запускать содружественные движения глаз ( саккады), когда необходимо отслеживать новый объект либо угрожающие зрительные, слуховые, соматосенсорные стимулы. Верхний бугорок посылает импульсы к центру горизонтального движения глаз и к центру вертикального движения глаз , обеспечивая содружественные перемещения взгляда.

Верхние холмики четверохолмия - структура среднего мозга , состоящая из нескольких клеточных слоев ( рис. 35.24), в которой три первых слоя перерабатывают исключительно зрительную информацию, тогда как последующие получают мультимодальные входы не только от зрительной системы , но и от соматосенсорной системы и слуховой системы .

К нейронам трех первых слоев верхнего холмика проецируются ганглиозные клетки сетчатки , аксоны которых идут через ручку (brachium) верхнего холмика . Эти ганглиозные клетки принадлежат к типам W-клеток и М-клеток и располагаются преимущественно в носовой половине сетчатки контралатерального глаза. К нейронам поверхностного слоя поступают также проекции от зрительной коры , в том числе от стриарной . В кортикальной петле есть нейроны, активируемые М-клетками . В свою очередь, поверхностный слой посылает проекции к нескольким ядрам таламуса - подушке (pulvinar) , ЛКТ , благодаря чему имеет непрямые связи с обширными областями зрительной коры .

Таким образом, верхний холмик включается в рефлекторные реакции на внезапное появление в зрительном поле новых или угрожающих объектов. С помощью аналогичного механизма соответствующий глаз и голова при неожиданном звуке или прикосновении поворачиваются так, чтобы был виден источник стимула. Нисходящие пути обеспечивают взаимодействие с

Для каждого человека важно знать, как он устроен. И одним из самых интересных органов для изучения является головной мозг, который до сих пор не удалось познать полностью. Немногие после курса школьной биологии помнят функции среднего мозга и назначение. Приходит необходимость разобраться в сложных медицинских терминах уже в зрелом возрасте, когда человек начинает посещать врачей или сам собирается поступить в медицинский ВУЗ.

Если вы желаете узнать, что такое средний мозг и его расположение, необязательно изучать сложные медицинские энциклопедии и учиться в медицинском институте. Сознательные пациенты перед походом в медучреждение желают больше узнать о недуге, и какие функции выполняет больной орган. Тогда больничные процедуры не будут казаться такими пугающими и непонятными.

Базовые сведения

Центральная нервная система содержит нейроны с отростками и глия. Головной мозг имеет всего пять отделов. Первый – продолговатый – продолжение спинного. Он передает информацию в другие отделы и обратно. Выполняет регулирующую функцию по отношению к координации движений. Второй – мост – здесь находятся центры среднего мозга, отвечающие за усвоение аудиоинформации и видеоинформации. Данный отдел выступает за координацию движений. Третий – мозжечок – соединяет задний и передний отделы. Четвертый – средний – ответственен за мимику, движения глазных яблок, через него проходят слуховые пути. Именно его и будем рассматривать. Пятый – передний – нормализует психическую деятельность.

Это интересно. Связи между размером мозга и умственными способностями у человека не существует. Гораздо важнее количество нервных связей.

Где находится

Местоположение соответствует названию органа. Он входит в состав стволовой части. Располагается под промежуточным и над мостом. На формирование среднего мозга человека оказал воздействие механизм восприятия видеоинформации во время исторического развития организма. Так уж происходил процесс эволюции, что наиболее развитым стал передний отдел. А через средний стали проходить проводящие каналы сигналов в различные отделы.

Как развивается средний мозг

Находящиеся в чреве своей матери дети должны пройти множество стадий развития. В течение эмбриональной стадии, средний головной мозг вырастает из небольшого пузырька и остается целостным на протяжении всей жизни. На всем протяжении развития в этой части появляются все новые клетки, они сжимают мозговой водопровод. При нарушениях на этом этапе, может развиться проблемы с мозговым водопроводом – частичная или полная закупорка Одно из опаснейших последствий – такая опасная болезнь, как гидроцефалия.

Полезная информация. Каждый раз после того, как человек запоминает информацию, формируются нейронные связи. Это означает, что структуры различных отделов, в том числе, среднего мозга, постоянно меняется, он не замирает в определенном состоянии.

Какую роль играет

Именно средний отдел регулирует мышечный тонус. Его роль соответствует его промежуточному положению. За счет того, что средний мозг имеет особое строение, в его функции входит передача информации. У него масса разных предназначений:

• сенсорные – чтобы передавать тактильные ощущения;
• двигательные – координация зависит от данной части среднего мозга;
• рефлекторные – например, глазодвигательная, реакция на свет и звук.

За счет работы среднего отдела, человек может стоять и ходить. Без него человек бы не смог полноценно перемещаться в пространстве. Также, работа вестибулярного аппарата управляется на уровне среднего мозга.

Устройство органа

Известно, что средний мозг человека имеет различные части, каждая из которых выполняет свою роль. Четверохолмия – структура представляет собой парные холмы. Верхние – это визуальные и нижние – аудиальные.

В ножках располагается черное вещество. Благодаря ему человек не только лежит, а может осуществлять точные движения кистями рук и принимать пищу. В определенный момент средний отдел обрабатывает информацию о том, когда нужно поднести ложку ко рту, как прожевать пищу и какая функция позволит проглотить ее.

Полезно узнать: Головной мозг: функции, строение

Глазной двигательный нерв берет свое начало между ножек, откуда и выходит. Он отвечает за сужение зрачка и некоторые двигательные функции глазного яблока. Чтобы понять строение среднего мозга, необходимо узнать где он находится. Составлен он из промежуточного и больших полушарий большого мозга, устроен несложно и имеет всего два отдела. Четверохолмие на располагающихся неподалеку двух парных двухолмиях, которые образуют верхнюю стенку. Напоминают по внешнему виду пластину. Ножки – там располагаются проводящие каналы, идущие к полушариям переднего отдела и соединяющие его с нижними участками нервной системы.

Сколько частей имеет средний отдел

Всего существует три части. Дорсальная – крыша срединного отдела. Она разделяется на 4 холмика с помощью канавок, пересекающихся попарно. Два верхние холма – подкорковые центры регуляции зрения, а оставшиеся нижние – слуховые. Вентральная – это так называемые ножки мозга. Здесь базируются проводящие каналы к переднему отделу. Внутреннее пространство мозга – имеет вид полого канала.

Полезная информация. Если человек не будет дышать кислородом более пяти минут, мозг будет поврежден необратимо, что приведет к смерти.

Ядра

Внутри бугорков четверохолмия скапливается серое вещество, скопления которого называют ядрами. В качестве основной функции ядер называют иннервацию глаз. Они бывают следующих видов.

Ретикулярной формации – принимает участие в стабилизации работы скелетных мышц. Активизируют клетки коры мозга головы, а на спинной оказывают тормозящее действие. Глазодвигательного нерва – содержат волокна, иннервирующие сфинктер и глазные мышцы. Блокового нерва – снабжают нервами косую мускулу органа зрения. Черное вещество – окрас связан с пигментом меланином. Нейроны этого веществ сами синтезируют дофамин. Координируют мышцы лица, мелкие движения. Красные ядра среднего мозга – активируют нейроны мышц-сгибателей и мышц-разгибателей

Профилактика патологий

Мозг без интеллектуальной деятельности и физических нагрузок не может функционировать правильно. Обычно сбои в работе ЦНС наблюдаются у людей старше 70 лет. Но заболевания данной группы диагностируют у тех, кто после выхода на пенсию перестает поддерживать свое здоровье и вести здоровый образ жизни. Однако, бывают и врожденные патологии в среднем мозге, заболеть можно в любом возрасте.

Полезно узнать: Функции и строение моста головного мозга, его описание

Регулярно заниматься спортом в меру физических возможностей, гулять на свежем воздухе, делать гимнастику по утрам. Отказаться от табака и спиртных напитков. Перейти на здоровое питание, употреблять как можно больше свежих овощей и фруктов. Не есть продукты с консервантами и эмульгаторами. Тренировать ум – для этого можно читать книги, решать кроссворды, играть в шахматы, получать новые знания в интересующей области.

Избавиться от авитаминоза – принимать витамины и антиоксиданты. Поскольку мозг на 60% состоит из жиров, нельзя отказываться от масла, но оно должно быть натуральным. К примеру, отлично подойдет оливковое. Избегать стрессовых ситуаций. Не заниматься монотонной работой слишком часто, делать перерывы, переключаясь на другие занятия. Следить за уровнем АД – гипертония может стать причиной инсульта.

Латынь: Tectum.

Пластинка четверохолмия среднего мозга находится с дорсальной стороны ствола.

Функционально и пространственно ее разделяют на верхнее и нижнее двухолмия. Каждый холмик в составе двухолмия в дальнейшем отдает волокна через рукоятки (ручки) к коленчатому телу своей стороны. Соответственно, верхние холмики отдают волокна к латеральному коленчатому телу, нижние – к медиальному.

Верхнее двухолмие

Верхние холмики немного больше нижних, так как устроены сложнее, через них проходит больше нервных волокон и пучков.

Верхние холмики - стволовой центр зрения. В них собирается зрительная информация и рассылается по разным отделам нервной системы, включая кору больших полушарий, лимбическую систему и спинной мозг.

Нижние двухолмие

Нижнее двухолмие чуть меньше вышележащего. Каждый холмик состоит их трех ядер.

Здесь сосредоточен стволовой центр слуха (конкретно акустического). Пучки нервных окончаний собираются от сенсорных органов, несут в себе звуковую информация и, собравшись в нижнем четверохолмии, стремятся к участкам нервной системы, обрабатывающим ее.

Все холмики имеют взаимосвязи благодаря комиссуральным волокнам.

Рефлексы четверохолмия

В верхних холмиках проходит рефлекторная дуга, обуславливающая «старт-рефлекс». Это рефлекс, усиливающий, ускоряющий, придающий импульс движениям от резкого звукового или светового раздражения. Возникает у детей с 4 месяцев.

Средний мозг представлен четверохолмием и ножками мозга (Рис.1,3,4). Наиболее крупными ядрами среднего мозга являются красное ядро, черное вещество и ядра черепных (глазодвигательного и блокового) нервов, а также ядра ретикулярной формации. В строении среднего мозга полностью утрачиваются сегментарные признаки, все клеточные элементы образуют сложные скопления в виде ядер.

◄Рис.4. Средне-нижние отделы головного мозга.

1 – гипоталамус; 6 – продолговатый мозг;

2 – мозолистое тело; 7 – варолиев мост;

3 – таламус 8 – гипофиз;

4 – бугры четверохолмия; 9 – зрительная хиазма

5 - ножки среднего мозга;

Сенсорные функции. Реализуются за счет поступления в него зрительной, слуховой информации.

Рефлекторные функции . Функционально самостоятельными структурами среднего мозга являются бугры четверохолмия.

Верхние из них являются первичными подкорковыми центрами зрительного анализатора (вместе с латеральными коленчатыми телами промежуточного мозга), нижние – слухового (вместе с медиальными коленчатыми телами промежуточного мозга). В буграх происходит первичное переключение зрительной и слуховой информации. От бугров четверохолмия аксоны их нейронов идут к ретикулярной формации ствола, мотонейронам спинного мозга.

Нейроны четверохолмия могут быть полимодальными и детекторными. В последнем случае они реагируют только на один признак раздражения, например смену света и темноты, направление движения светового источника и т. д. Основная функция бугров четверохолмия - организация реакции настораживания и так называемых старт-рефлексов на внезапные, еще не распознанные, зрительные или звуковые сигналы. Активация среднего мозга в этих случаях через гипоталамус приводит к повышению тонуса мышц, учащению сокращений сердца; происходит подготовка к избеганию, к оборонительной реакции.

Четверохолмие организует ориентировочные зрительные и слуховые рефлексы.

У человека четверохолмный рефлекс является сторожевым. В случаях повышенной возбудимости четверохолмий при внезапном звуковом или световом раздражении у человека возникает вздрагивание, иногда вскакивание на ноги, вскрикивание, максимально быстрое удаление от раздражителя, подчас безудержное бегство.

При нарушении четверохолмного рефлекса человек не может быстро переключаться с одного вида движения на другое. Следовательно, четверохолмия принимают участие в организации произвольных движений.

Двигательная функция . Реализуется за счет ядра блокового нерва, ядер глазодвигательного нерва, красного ядра, черного вещества.

Красные ядра располагаются в верхней части ножек мозга. Они связаны с корой большого мозга (нисходящие от коры пути), подкорковыми ядрами, мозжечком, спинным мозгом (красноядерно-спинномозговой путь). Базальные ганглии головного мозга, мозжечок имеют свои окончания в красных ядрах.

Нарушение связей красных ядер с ретикулярной формацией продолговатого мозга ведет к децеребрационной ригидности. Это состояние характеризуется сильным напряжением мышц-разгибателей конечностей, шеи, спины. Основной причиной возникновения децеребрационной ригидности служит выраженное активирующее влияние латерального вестибулярного ядра (ядро Дейтерса) на мотонейроны разгибателей. Это влияние максимально в отсутствие тормозных влияний красного ядра и вышележащих структур, а также мозжечка. При перерезке мозга ниже ядра латерального вестибулярного нерва децеребрационная ригидность исчезает.

Красные ядра, получая информацию от двигательной зоны коры большого мозга, подкорковых ядер и мозжечка о готовящемся движении и состоянии опорно-двигательного аппарата, посылают корригирующие импульсы к мотонсйронам спинного мозга по рубро-спинальному тракту и тем самым регулируют тонус мускулатуры, подготавливая его уровень к намечающемуся произвольному движению.

Другое функционально важное ядро среднего мозга – черное вещество – располагается в ножках мозга, регулирует акты жевания, глотания (их последовательность), обеспечивает точные движения пальцев кисти руки, например при письме. Нейроны этого ядра способны синтезировать медиатор дофамин, который поставляется аксональным транспортом к базальным ганглиям головного мозга. Поражение черного вещества приводит к нарушению пластического тонуса мышц. Тонкая регуляция пластического тонуса при игре на скрипке, письме, выполнении графических работ обеспечивается черным веществом. В то же время при длительном удержании определенной позы происходят пластические изменения в мышцах за счет изменения их коллоидных свойств, что обеспечивает наименьшие затраты энергии. Регуляция этого процесса осуществляется клетками черного вещества.

Нейроны ядер глазодвигательного и блокового нервов регулируют движение глаза вверх, вниз, наружу, к носу и вниз к углу носа. Нейроны добавочного ядра глазодвигательного нерва (ядро Якубовича) регулируют просвет зрачка и кривизну хрусталика.

Проводниковая функция . Заключается в том, что через него проходят все восходящие пути к вышележащим таламусу, большому мозгу и мозжечку. Нисходящие пути идут через средний мозг к продолговатому и спинному мозгу. Это пирамидный путь, корково-мостовые волокна, руброретикулоспинальный путь.