Блоки мозга, их структурные части и назначение.

Блок мозга

Структурные части

За что отвечает

Энергетический(ствол)

1. ретикулярная формация  ствола мозга

Ретикулярная формация - совокупность различных нейронов, расположенных на протяжении ствола мозга, оказывающих активирующее или тормозящее влияние на различные структуры центральной нервной системы, тем самым контролируя их рефлекторную деятельность.

Ретикулярная формация прежде всего выполняет функцию фильтра, который позволяет важным для организма сенсорным сигналам активировать кору мозга, но не пропускает привычные для него или повторяющиеся сигналы.

Ретикулярная формация ствола мозга оказывает активирующее влияние на клетки коры головного мозга и тормозное действие на мотонейроны спинного мозга. Посылая в спинной мозг к его двигательным нейронам тормозящие и возбуждающие импульсы ретикулярная формация участвует в регуляции тонуса скелетных мышц.

Ретикулярная формация поддерживает тонус вегетативных центров, интегрирует симпатические и парасимпатические влияния, передает модулирующее влияние от гипоталамуса и мозжечка к внутренним органам.

Функции ретикулярной формации изучены не полностью. Считается, что она участвует в следующих процессах:

1. в регуляции уровня сознания путем воздействия на активность корковых нейронов , например, участие в цикле сон / бодрствование ,

2. в придании аффективно-эмоциональной окраски сенсорным стимулам, в том числе болевым сигналам, идущим по переднебоковому канатику , путем проведения афферентной информации к лимбической системе ,

3. в вегетативных регулирующих функциях, в том числе во многих жизненно важных рефлексах (циркуляторных рефлексах и дыхательных рефлексах , рефлекторных актах глотания , кашля , чихания ), при которых должны взаимно координироваться разные афферентные и эфферентные системы,

4. в целенаправленных движениях в качестве важного компонента двигательных центров ствола мозга .

2. неспецифические структуры среднего мозга

Неспецифическая система не связана с анализом какой-либо специфической чувствительности или с выполнением определенных рефлекторных реакций. Импульсация в эту систему поступает через боковые ответвления от специфических путей, передающих проприоцептивные, слуховые и другие специфические сигналы. К одному и тому же нейрону могут приходить импульсы различного происхождения и от разных рецепторов тела. Вследствие этого неспецифическая система играет большую роль а процессах интеграции функций в организме.

3. диэнцефальные отделы

Роль диэнцефальной области в нарушении воспроизведения упроченных знаний представляется, возможно, менее наглядной, чем структур правого полушария. Однако ее анатомическая заинтересованность обнаруживалась во всех случаях (внутрижелудочковые кровоизлияния, краниофарингиомы, гидроцефалия). Возможно, диэнцефальная область (наряду с другими отделами ствола) обеспечивает необходимый уровень бодрствования для воспроизведения “старых” знаний. Кроме того, диэнцефальная область мозга непосредственно участвует в процессах памяти и “отвечает” за отсроченное воспроизведение текущей информации.

Таким образом, все вышесказанное обосновывает важную роль правого полушария, особенно медио-базальных отделов лобной и теменной долей, и диэнцефальной области в воспроизведении (вероятно, и в фиксации и консолидации) информации, полученной до заболевания. А предположение о преимущественной связи диэнцефальной области именно с правым полушарием имеется уже давно

4. лимбическая система

Лимбическая система — совокупность нервных структур и их связей, расположенных в медиобазальной части больших полушарий, участвующих в управлении вегетативными функциями и эмоциональным, инстинктивным поведением, а также оказывающих влияние на смену фаз сна и бодрствования.

К лимбической системе относится наиболее древняя часть коры головного мозга, расположенная на внутренней стороне больших полушарий. К ней относятся: гиппокамп, поясная извилина, миндалевидные ядра, грушевидная извилина. Лимбические образования относятся к высшим интегративным центрам регуляции вегетативных функций организма.

Лимбическая система состоит из филогенетически старых отделов переднего мозга. В названии (limbus — край) отражена особенность ее расположения в виде кольца между новой корой и конечной частью ствола мозга. К лимбической системе относят ряд функционально объединенных структур среднего, промежуточного и конечного мозга. Это поясная, парагиппокампальная и зубчатая извилины, гиппокамп, обонятельная луковица, обонятельный тракт и прилежащие участки коры. Кроме того, к лимбической системе относят миндалину, переднее и септальное таламические ядра, гипоталамус и мамиллярные тела (рис. 1).

Лимбическая система имеет множественные афферентные и эфферентные связи с другими структурами мозга. Ее структуры взаимодействуют друг с другом. Функции лимбической системы реализуются на основе протекающих в ней интегративных процессов. В то же время отдельным структурам лимбической системы присущи более или менее очерченные функции.

Основные функции лимбической системы:

• Эмоционально-мотивационное поведение (при страхе, агрессии, голоде, жажде), которое может сопровождаться эмоционально окрашенными двигательными реакциями
• Участие в организации сложных форм поведения, таких как инстинкты (пищевые, половые, оборонительные)
• Участие в ориентировочных рефлексах: реакция настороженности, внимания
• Участие в формировании памяти и динамике обучения (выработка индивидуального поведенческого опыта)
• Регуляция биологических ритмов, в частности смен фаз сна и бодрствования
• Участие в поддержании гомеостаза путем регуляции вегетативных функций

5. медиобазальные отделы коры лобных и височных долей мозга

Медиобазальные (медиальные) отделы коры головного мозга — образования древней (archicortex), старой (paleocortex) и промежуточной или переходной(periallocortex) коры, сохраняющие тесные связи с неспецифическими ядрами таламуса, базальными ганглиями и другими неспецифическими образованиями, например, ретикулярной формацией и ядрами промежуточного мозга.^[1] В концепции А. Р. Лурии о трех функциональных блоках мозга медиобазальные отделы больших полушарий относятся к первому, энергетическому блоку, основная функция которого заключается в регуляции уровня активации (тонуса) головного мозга. Отмечается, что проблема данных отделов изучена мало, однако имеющиеся данные говорят о важной роли медиобазальных отделов коры в регуляции состояний мозга, управлении тонусом коры, регуляции человеческих влечений и эмоций.^[2] Также описаны нарушения сознания и избирательности психических процессов, в частности, памяти, при поражениях данных мозговых структур.

Данный блок мозга регулирует процессы активации: общие генерализованные изменения активации, являющиеся основой различных функциональных состояний, и локальные избирательные изменения активации, необходимые для осуществления ВПФ.

Функциональное значение первого блока в обеспечении психических функций состоит, прежде всего, в регуляции процессов активации, в обеспечении общего активационного фона, на которых осуществляются все психические функции, в поддержании общего тонуса ЦНС, необходимого для любой психической Деятельности. Этот аспект работы первого блока имеет непосредственное отношение к процессам внимания – общего, неизбирательного и селективного, а также в сознании в целом.

Первый блок мозга непосредственно связан с процессами памяти, с запечатлением, хранением и переработкой разномодальной информации.

Второй блок – блок приема, переработки и хранения экстероцептивной (т.е. исходящей из внешней среды) информации

включает основные анализаторные системы: зрительную, слуховую и кожно-кинестетическую, корковые зоны которые расположены в задних отделах больших полушарий головного мозга.

Кора задних отделов больших полушарий обладает рядом общих особенностей, позволяющих объдинить ее в единый блок мозга. В ней выделяют «ядерные зоны» анализаторов и «периферию», или первичные, вторичные и третичные поля. К ядерным зонам анализаторов относят первичные и вторичные поля, к периферии – третичные поля.

Все первичные корковые поля характеризуются топическим принципом организации («точка в точку»), согласно которому каждому участку рецепторной поверхности (сетчатки, кожи, кортиевого органа) соответствует определенный участок в первичной коре, что и дало основание называть ее проекционной. Величина зоны представительства того или иного рецепторного участка в первичной коре зависит от функциональной значимости этого участка. Первичные корковые поля непосредственно связаны с соответствующими релеядрами таламуса.

Функции первичной коры состоят в максимально тонком анализе различных физических параметров стимулов определенной модальности, причем клетки-детекторы первичных полей реагируют на соответствующий стимул по специфическому типу (не проявляя признаков угашения реакции по мере повторения стимула).

Вторичные поля коры получают более сложную, переработанную информацию с периферии, чем первичные. Вторичные корковые поля функционально объединяют разные анализаторные зоны, осуществляя синтез раздражений и принимая непосредственное участие в обеспечении различных гностических видов психической Деятельности.

Третичные поля коры задних отделов больших полушарий находятся вне «ядерных зон» анализаторов. К ним относятся верхнетеменная область, нижнетеменная область, средневисочная область и зона ТРО. Для третичных полей коры характерен «третичный ассоциативный комплекс», т.е. переключение импульсов от клеток II-го слоя к клеткам III-го слоя. Третичные поля не имеют непосредственной связи с периферией и связаны горизонтальными связями лишь с другими корковыми зонами.

Третичные поля коры многофункциональны. С их участием осуществляются сложные надмодальностные виды психической Деятельности – символической, речевой, интеллектуальной. Особое значение среди третичных полей коры имеет зона ТРО, обладающая наиболее сложными интегративными функциями.

Работа этого блока обеспечивает модально-специфические процессы, а также сложные интегративные формы переработки экстероцептивной информации, необходимой для осуществления ВПФ.

Третий блок – блок программирования, регуляции и контроля за протеканием психической Деятельности 

Включает моторные, премоторные и префронтальные отделы коры лобных долей мозга. Лобные доли характеризуются большой сложностью строения и множеством двухсторонних связей с корковыми и подкорковыми структурами. К третьему блоку мозга относится конвекситальная лобная кора с ее корковыми и подкорковыми связями.

Премоторная кора — область моторной коры, расположенная в задних частях верхней и средней лобной извилины и в передних частях прецентральной извилины, не занятых первичной моторной корой. Соответствует латеральной части цитоархитектонического поля Бродмана 6. Вместе с дополнительной моторной областью(англ. Supplementary motor area) составляет так называемую вторичную моторную кору (англ. Secondary motor cortex).

Функции премоторной коры разнообразны и включают в себя контроль движений туловища, планирование движений, контроль движений на основе сенсорной информации и другие. Различные области премоторной коры обладают отличными свойствами и, вероятно, отвечают за разные функции.

Моторная кора, также известная как двигательная кора (англ. Motor cortex) — области коры больших полушарий, отвечающих за планирование, контроль и выполнение произвольных движений.

Традиционно моторной корой считается область в лобной доле, расположенная в задней части прецентральной извилинынепосредственно перед центральной бороздой.

Компоненты моторной коры

Моторная кора состоит из трёх областей:

1. Первичная моторная кора (англ. Primary motor cortex) соответствует полю 4 по Бродману, располагается кпереди от центральной борозды в передней части околоцентральной дольки^[en]. Главный корковый центр произвольных движений. Получает афферентную информацию от мозжечка (через таламус), от премоторной коры и дополнительной моторной области, сенсорных областей коры. Собственно произвольное движение происходит, когда потенциал действия от нейронов первичной моторной коры по аксонам нисходящих путей достигает сегментов спинного мозга и α-мотонейроны передних рогов вызовут движения. То же самое происходит и при стимуляции первичной моторной коры электродом во время нейрохирургической операции^[1].

2. Премоторная кора (англ. Premotor cortex) соответствует латеральной части поля 6 по Бродману, располагается кпереди (латеральнее) от прецентральной борозды в задней части трёх горизонтальных лобных извилин (верхней, средней и нижней)^[1]. Отвечает за некоторые элементы моторного контроля, включая планирование точных серий сокращений мышц, регуляцию положения тела в пространстве (осанки) и т.д. Премоторная кора располагается перед первичной моторной корой.

3. Дополнительная моторная область (англ. Supplementary motor area, SMA) соответствует медиальной части поля 6 по Бродману, располагается на медиальной поверхности полушарий. Отвечает за планирование движений, координацию двух частей тела. Стимуляция данной области приводит к одновременному сжиманию кистей обоих рук, что, вероятно, является рудиментарной функцией кистей, необходимой для лазания^[1].

Другие области:

• Задняя теменная кора иногда также относится к числу областей, отвечающих за моторную активность, хотя это ассоциативная, а не двигательная кора. В данной области аккумулируется информация от разных сенсорных систем, после чего она преобразуется в двигательные команды. Задняя теменная кора задействована в некоторых механизмах планирования движений, в дополнение к многим другим функциям, которые не связаны с моторным контролем.

• Первичная соматосенсорная кора, особенно зона 3a, расположенная в постцентральной извилине, иногда считается функциональной частью нейросети двигательного контроля.

Другие области мозга, расположенные вне коры больших полушарий, также оказывают большое влияние на двигательные функции. К ним относятся мозжечок, базальные ганглии, педункулопонтийное тегментальное ядро^[en] и красное ядро, а также некоторые другие субкортикальные моторные ядра.

Префронта́льная кора — отдел коры больших полушарий головного мозга, представляющий собой переднюю часть лобных долей и включающий в себя 9, 10, 11, 12, 13, 14, 24, 25, 32, 44, 45, 46 и 47 поля по Бродману.

Многие авторы указывали на связь между желанием человека жить, личностью и функциями префронтальной коры^[1]. Эта область мозга вовлечена в планирование сложного когнитивного поведения, проявления личности, принятия решений и регулирование социальным поведением^[2]. Основным назначением этой области мозга считается согласование мыслей и действий в соответствии с внутренними целями^[3].

Типичным психологическим термином для функций, выполняемых префронтальной областью коры головного мозга, является исполнительная функция. Исполнительная функция связана со способностями выявлять конфликтующие мысли, прогнозировать будущие последствия текущих действий (хорошие и плохие, хорошие и более лучшие, одинаковые и различающиеся), действовать по направлению достижения определенной цели, прогнозировать результаты, ожидания, основанные на действиях, и социального «контроля» (способностью подавлять убеждения, которые могут привести к социально неприемлемым результатам).

Лобная кора поддерживает усвоение конкретных правил. Более передние области вдоль ростро-каудальной оси лобной коры поддерживают обучение более общим правилам на более высоких уровнях абстракции^[4].

Базовой функцией префронтальной коры является комплексное управление мыслительной и моторной активностью в соответствии со внутренними целями и планами^[13].

Она играет главную роль в создании сложных когнитивных схем и планов действий, принятии решений, контроле и регуляции как внутренней деятельности, так и социального поведения и взаимодействия^[14].

Управляющие функции префронтальной коры проявляются в дифференциации противоречивых мыслей и мотивов и выборе между ними, дифференциации и интеграции объектов и понятий, прогнозировании последствий настоящей активности и её корректировке в соответствии с желаемым результатом, эмоциональной регуляции, волевом контроле, концентрации внимания на необходимых объектах^[15].

Префронтальная кора — дорсолатеральная её часть — является также субстратом кратковременной памяти: Якобсен в 1936 году показал, что повреждение префронтальной коры у приматов ведёт к дефициту кратковременной памяти^[16]; в 1952 году К. Прибрам идентифицировал регион префронтальной коры, ответственный за этот дефицит, как 46 поле Бродмана, также известное как дорсолатеральная префронтальная кора^[17]; далее, в 1993 году Голдмен-Ракич с коллегами провела эксперимент, где с помощью временной инактивации участков дорсолатеральной префронтальной коры была вызвана утрата воспоминаний, хранящихся в кратковременной памяти

Многочисленные корково-корковые и корково-подкорковые связи конвекситальной коры лобных долей мозга обеспечивают возможности, с одной стороны, переработки и интеграции самой различной афферентации, а с другой – осуществления различного рода регуляторных влияний. Анатомическое строение третьего блока мозга обусловливает его ведущую роль в программировании замыслов и целей психической Деятельности, в ее регуляции и осуществлении контроля за результатами отдельных действий, а также всего поведения в целом.