Cilvēka smadzeņu struktūra un attīstība un kā vīriešu smadzenes atšķiras no sievietes smadzenēm?

Ārstēšana

Varbūt viens no svarīgākajiem cilvēka ķermeņa orgāniem ir smadzenes. Pateicoties savām īpašībām, tā spēj regulēt visas dzīvā organisma funkcijas. Ārsti joprojām nav pētījuši šo ķermeni līdz galam, un pat šodien ir izvirzījuši dažādas hipotēzes par tās slēptajām iespējām.

Ko veido cilvēka smadzenes?

Smadzeņu sastāvā ir vairāk nekā simts miljardi šūnu. Tas ir pārklāts ar trim aizsargapvalkiem. Un, pateicoties tās apjomam, smadzenes aizņem apmēram 95% no visa galvaskausa. Svars svārstās no viena līdz diviem kilogramiem. Tomēr ir interesanti, ka šīs iestādes spēja nav atkarīga no tā smaguma. Sieviešu smadzenes ir aptuveni 100 grami mazāk nekā vīrieši.

Ūdens un tauki

60% no kopējā cilvēka smadzeņu sastāva ir tauku šūnas, un tikai 40% satur ūdeni. Tā tiek uzskatīta par ķermeņa vistuvāko orgānu. Lai smadzeņu funkcionālā attīstība notiktu pareizi, personai jābūt pienācīgi un efektīvi barotai.

Jautājiet ārstam par savu situāciju

Smadzeņu struktūra

Lai uzzinātu un izpētītu visas cilvēka smadzeņu funkcijas, ir nepieciešams pēc iespējas rūpīgāk izpētīt tās struktūru.

Visa smadzenes parasti iedala piecās dažādās daļās:

  • Galīgā smadzenes;
  • Starppatēriņa smadzenes;
  • Pakaļējās smadzenes (ietver smadzeņu un tiltu);
  • Midbrain;
  • Garenas smadzenes.

Un tagad aplūkosim tuvāk to, ko pārstāv katrs departaments.

Turklāt papildu informāciju var atrast mūsu līdzīgajā rakstā par smadzenēm.

Galīgā, vidējā, vidējā un aizmugures smadzenes

Galīgā smadzenes ir galvenā smadzeņu daļa, kas veido aptuveni 80% no kopējā svara un tilpuma.

Tas ietver labās un kreisās puslodes, kas sastāv no desmitiem dažādu rievu un konvulsiju:

  1. Kreisā puslode ir atbildīga par runu. Tieši šeit notiek vides analīze, tiek apsvērtas darbības, tiek veikti konkrēti vispārinājumi un pieņemti lēmumi. Kreisā puslode uztver matemātiskās operācijas, valodas, rakstīšanu, analīzi
  2. Labā puslode, savukārt, ir atbildīga par vizuālo atmiņu, piemēram, seju vai dažu attēlu iegaumēšanu. Tiesības raksturo krāsu uztvere, mūzikas notis, sapņi un tā tālāk.

Savukārt katrā puslodē ir:

Starp puslodes ir depresija, kas ir piepildīta ar korpusu. Jāatzīmē, ka procesi, par kuriem ir atbildīgas puslodes, atšķiras viena no otras.

Vidējās smadzenes raksturo vairākas daļas:

  • Apakšā. Apakšējā daļa ir atbildīga par vielmaiņu un enerģiju. Tieši šeit ir šūnas, kas ir atbildīgas par badu, slāpēm, tās dzēšanu un tā tālāk. Apakšējā daļa ir atbildīga par to, lai nodrošinātu, ka visas cilvēku vajadzības tiek apturētas, un iekšējā vidē saglabājas noturība.
  • Centrālā. Visa informācija, ko saņem mūsu sajūtas, tiek pārnesta uz diencephalona centrālo daļu. Tajā sākotnēji novērtēta tās nozīme. Šīs nodaļas klātbūtne ļauj noņemt nevajadzīgu informāciju, un tikai svarīgā daļa tiek nodota smadzeņu garozai.
  • Augšējā daļa.

Diencephalons ir tieši iesaistīts visos motora procesos. Tas ietver braukšanu, staigāšanu un tupēšanu, kā arī dažādas ķermeņa pozīcijas kustību intervālos.

Vidējā smadzenes ir visa smadzeņu daļa, kurā koncentrējas neironi, kas atbild par dzirdi un redzējumu. Uzziniet vairāk par to, kura smadzeņu daļa ir atbildīga par redzējumu. Tās var noteikt skolēna lielumu un lēcas izliekumu, kā arī atbild par muskuļu tonusu. Šī smadzeņu daļa ir iesaistīta arī visos ķermeņa mehāniskajos procesos. Pateicoties viņam, cilvēks var veikt asus pagriezienus.

Aizmugures smadzenēm ir arī sarežģīta struktūra, un tajā ir divas daļas:

Tiltu veido muguras un centrālās šķiedras virsmas:

  • Dorsāls ir pārklāts ar smadzenēm. Izskatā, tilts atgādina diezgan biezu veltni. Tā šķiedras ir izvietotas šķērsvirzienā.
  • Tilta centrālajā daļā ir visa cilvēka smadzeņu galvenā artērija. Šīs smadzeņu daļas kodoli ir daudzas pelēkās vielas grupas. Aizmugures smadzenes veic vadītāja funkciju.

Otrais smadzeņu nosaukums ir mazās smadzenes:

  • Tā atrodas galvaskausa aizmugurējā fossa un aizņem visu tās dobumu.
  • Smadzeņu masa nepārsniedz 150 gramus.
  • No abām puslodes pusēm tas ir atdalīts ar spraugām, un, ja skatāties no sāniem, rodas iespaids, ka viņi karājas pār smadzenēm.
  • Tas ir smadzenēs, ka ir balta un pelēka viela.

Turklāt, ja mēs ņemam vērā struktūru, ir skaidrs, ka pelēkā viela aptver balto, veidojot papildu slāni virs tā, ko parasti sauc par garozu. Pelēkās vielas sastāvs ir molekulārs un granulēts slānis, kā arī neironi, kas ir bumbierveida.

Baltā viela ir tieši izvirzīta no smadzenēm, starp kurām pelēkās vielas izplatās kā plānas koku zari. Muskuļu un skeleta sistēmas kustību koordināciju kontrolē pati smadzenīte.

Medulla oblongata ir muguras smadzeņu pārejas posms smadzenēs. Veicot detalizētu pētījumu, tika pierādīts, ka mugurkaula un smadzeņu struktūrā ir daudz kopīgu punktu. Muguras smadzenes kontrolē elpošanu un asinsriti, kā arī ietekmē vielmaiņu.

Garozā ir vairāk nekā 15 miljardi neironu, no kuriem katram ir atšķirīga forma. Šie neironi tiek savākti mazās grupās, kas savukārt veido vairākus garozas slāņus.

Kopumā smadzeņu garozā ir seši slāņi, kas vienmērīgi pārveidojas viens otram un kuriem ir vairākas dažādas funkcijas.

Apskatīsim katru no tiem, sākot ar dziļāko un tuvojoties ārējam:

  1. Dziļākajam slānim ir nosaukums fusiform. Tās sastāvā emitē fusiformas šūnas, kas pakāpeniski izplatās baltā vielā.
  2. Nākamais slānis ir nosaukts par otro piramīdu. Šis nosaukuma slānis bija saistīts ar neironiem, kas veidoti kā dažādu izmēru piramīdas.
  3. Otrais granulēts slānis. Tam ir arī neformāls nosaukums kā iekšējais.
  4. Piramīda. Tās struktūra ir līdzīga otrajai piramīdai.
  5. Graudu. Tā kā otrais granulu zvans ir iekšējs, tas ir ārējs.
  6. Molekulārais. Šajā slānī praktiski nav šūnu, un kompozīcijā dominē šķiedru struktūras, kas savstarpēji sasaucas ar tādiem pavedieniem.

Papildus sešiem slāņiem garoza ir sadalīta trīs zonās, no kurām katra veic savas funkcijas:

  1. Primārā zona, kas sastāv no specializētām nervu šūnām, saņem impulsus no dzirdes un redzes orgāniem. Ja šī garozas daļa kļūst bojāta, tās var izraisīt neatgriezeniskas izmaiņas sensorās un motora funkcijās.
  2. Sekundārajā zonā saņemto informāciju apstrādā un analizē. Ja šajā daļā tiek konstatēts kaitējums, tas radīs uztveres pārkāpumu.
  3. Terciārās zonas ierosinājumu izraisa ādas un dzirdes receptori. Šī daļa ļauj personai uzzināt par pasauli.

Dzimumu atšķirības

Šķiet, ka tas ir tas pats orgāns vīriešiem un sievietēm. Un, šķiet, kādas varētu būt atšķirības. Taču, pateicoties brīnumu tehnikai, proti, tomogrāfiskajai skenēšanai, tika konstatēts, ka ir vairākas atšķirības starp vīriešu un sieviešu smadzenēm.

Turklāt, attiecībā uz svara kategorijām, sieviešu smadzenes ir aptuveni 100 grami mazākas nekā vīrieši. Pēc ekspertu statistikas datiem visnozīmīgākā seksuālā atšķirība vērojama trīspadsmit līdz septiņpadsmit gadu vecumā. Vecāka gadagājuma cilvēki kļūst mazāk, jo atšķirības izceļas.

Smadzeņu attīstība

Cilvēka smadzeņu attīstība sākas intrauterīnās veidošanās periodā:

  • Attīstības process sākas ar nervu caurules veidošanos, ko raksturo lieluma palielināšanās galvas reģionā. Šo periodu sauc par perinatālu. Šo laiku raksturo tās fizioloģiskā attīstība, kā arī tiek veidotas jutekļu un efektoru sistēmas.
  • Pirmajos divos intrauterīnās attīstības mēnešos izveidojās trīs līkumi: vidus tilts, tilts un dzemdes kakla. Turklāt pirmie divi ir raksturīgi vienlaicīgai attīstībai vienā virzienā, bet trešais sāk vēlāk veidoties tieši pretējā virzienā.

Pēc tam, kad drupas bija dzimis, viņa smadzenes sastāv no divām puslodes un daudzām konvulsijām.

Bērns aug un smadzenes iziet daudzas izmaiņas:

  • Vistas un konvulsijas kļūst daudz lielākas, tās padziļina un maina to formu.
  • Tempļu zona tiek uzskatīta par visattīstītāko zonu pēc piedzimšanas, bet tā attīstās arī šūnu līmenī, ja salīdzinām puslodes un pakauša daļu, tad noteikti varam atzīmēt, ka pakauša daļa ir daudz mazāka par puslodes. Bet, neskatoties uz šo faktu, tajā ir pilnīgi visas konvulsijas un vagas.
  • Ne agrāk kā 5 gadu vecumā smadzeņu frontālās daļas attīstība sasniedz līmeni, kurā šī daļa var aptvert smadzeņu saliņu. Šajā brīdī ir jāpanāk pilnīga runas un motora funkciju attīstība.
  • 2-5 gadu vecumā smadzeņu sekundārie lauki nobrieduši. Tie nodrošina uztveres procesus un ietekmē darbību secību.
  • Teritoriālie lauki veidojas laika posmā no 5 līdz 7 gadiem. Sākotnēji attīstās parieto-laika-pakauša daļa un pēc tam prefrontālā zona. Šajā laikā tiek veidoti lauki, kas ir atbildīgi par sarežģītākajiem informācijas apstrādes līmeņiem.

Nervu sistēmas pelēkās vielas

Šajā rakstā mēs runāsim par pelēko vielu, kas tā ir, kur tā atrodas un kādas funkcijas tas veic.

Kas tas ir un ko tas veido

Cilvēka smadzenes sastāv no diviem nervu audu veidiem - pelēkā viela un balta. Nervu sistēmas pelēkās vielas ir nervu šūnu uzkrāšanās, kas atbild par lielāko daļu cilvēka augstākās nervu darbības funkciju. Balto šūnu funkcija ir elektrisko impulsu pārnese uz dažādām smadzeņu daļām. Smadzeņu pelēko audu biezums populācijā sasniedz aptuveni pusi centimetra. Topogrāfiski pelēkā viela ir smadzeņu apvalks, zem tā - garu procesu (aksonu) uzkrāšanās, tas ir, viela ir balta.

Pelēkās vielas veido samsu neironu uzkrāšanās, mazākie kapilāri, gliemeņu audi un īsie procesi - dendriti. Turklāt pelēkās vielas sastāvs ietver ilgi ilgstošus procesus - aksonus. Atšķirībā no pelēkajām vielām, kurām nav mielīna šķiedru, baltā viela tiek saukta par baltu, jo tai ir piešķirta krāsa ar mielīnu saturošu axonu čaulām.

Pelēkās vielas kodoli ir histoloģiskas struktūras, koncentrisku nervu šūnu struktūru uzkrāšanās, kas veic specifisku funkciju nervu sistēmā. Anatomiski atšķirt divas kodolspēļu sugas: kodols centrālās nervu sistēmas un perifērās nervu sistēmas struktūras tēmā. Katrs kodols ir noteiktas ķermeņa funkcijas regulators neatkarīgi no tā, vai tas ir urinēšanas akts vai sirdsdarbības centrs.

Ir daļēji kļūdains viedoklis, ka pelēkā viela sastāv no gariem neironu procesiem. Specializētie procesi, kas aprīkoti ar ātru mielīna vadu, sastāv no smadzeņu un muguras smadzeņu baltās vielas struktūras, savukārt pelēkā viela satur tikai dendritus un bez mielīna garas šķiedras. Apakšējā līnija ir tāda, ka garozā nav nepieciešami ilgi mieloni, jo smadzeņu pelēkās vielas sastāv no blakus esošu neironu ķermeņu kopām, un informācija no šūnām uz šūnām tiek pārraidīta ar īsiem procesiem (dendrodendrītu sinapses), jo galvenais uzdevums ilgstošiem procesiem ir elektriskā impulsa nosūtīšana no viena centra uz otru. Tur pārraidīšanas un saņemšanas funkcija tiek nodrošināta ar axo-axonal vai axo-dendritic sinapsēm.
Pelēkās vielas nav atšķirīgas visās smadzeņu daļās. Dažādās nodaļās tas ir vienāds. Līdz ar to galvas smadzeņu pelēkajai vielai ir tas elementu kopums, kas ir raksturīgs citām smadzeņu struktūrām.

Kur atrodas smadzenēs

Jautājumu par to, kur atrodas smadzeņu pelēkās vielas, atbild uz vairākām teorētiskām pamatzinātnēm - normālu un topogrāfisku anatomiju un histoloģiju. Citas smadzeņu zinātnes drīzāk analizē tās funkciju, nevis vietu un struktūru.
Pelēkās vielas ir smadzeņu puslodes garoza. Vidēji tumšā auduma slānis ir apmēram 3-4 mm (no 1,5 līdz 5 mm). Tam ir vislielākais biezums priekšējā centrālajā gyrus. Sakarā ar daudzu konvulsiju un vagu atrašanās vietu, pelēkās vielas platība ievērojami palielinās. Papildus smadzenēm mugurkaula iekšpusē atrodas pelēkās vielas slānis.

Smadzenēs lielākā daļa pelēkās vielas ir līdzīga smadzenēm: pelēkā viela ir smadzeņu garoza un atrodas uz pašas struktūras virsmas, kas ir tā apvalks, kad balta viela atrodas smadzeņu iekšpusē. Turklāt cilvēka ķermeņa koordinācijas centra pamatā ir trīs slāņi - molekulārā bumba, bumbieru neironi un granulēts slānis.

Smadzeņu spuldzei ir pelēka viela, tāpat kā citas smadzeņu daļas. Medulla oblongata ir viena no pirmajām smadzeņu evolūcijas struktūrām. Šī daļa atrodas pakauša augšdaļas līmenī un nonāk muguras smadzenēs. Pelēko medalu oblongata forma veido dažus kodolus un nervu centrus, starp kuriem ir galvaskausa nervi un tīklenes veidošanās. Tumši audi veido kodolus, piederumus, maksts un glossofaringālo nervu. Jāatzīmē, ka visi šie centri nav ne zemāki, ne augstāki regulēšanas centri - tie ieņem starpposmu smadzeņu reglamentējošo sistēmu hierarhijā.

Virs paildzināto struktūru sauc par tiltu. Tā vietā, kur ir savienojums ar kaimiņu struktūru, ir vairāki nervi, tostarp vestibulokochlearis nervs. Tilta pelēkā viela veido savus jauktos centrus: trijstūra nerva kodolu, sejas un vēdera nervu. Šie nervi ir atbildīgi par sejas (sejas) muskuļu, galvas ādas (tās matainās daļas), dažu acu muskuļu un dažu mēles daļu ieaudzināšanu. Papildus šādām funkcijām Pons tilta uzdevums ir uzturēt pareizu pozu un daļēji saglabāt ķermeņa atrašanās vietu kosmosā.
Vidus smadzeņu pelēkās vielas pārstāv sarkanie kodoli un materia nigra. Šīs struktūras ir apzinātas un bezsamaņas kustību kolekcionāri: kodolam ir bagātīgi sakari ar smadzenēm. Kopumā šīs struktūras ir iekļautas smadzeņu striapallidāra sistēmas kompleksā.

Garozā, kas sastāv no pelēkajām vielām, ir daudzas smadzeņu struktūras, tostarp:

  • smadzenes;
  • smadzeņu;
  • talamus;
  • hipotalāma;
  • subtamus;
  • bāla bumba;
  • bazālo gangliju;
  • apvalks;
  • smadzeņu stumbra struktūras (sarkanais kodols un materia nigra);
  • galvaskausa nervus.

Secinājums ir tāds, ka jebkura struktūra, kurai ir īpaša regulatīvā funkcija, ir iekļauta pelēkās vielas klasterī.

Kāda nozīme ir pelēkajai vielai

Miljoniem gadu ilga evolūcija, dabiskā atlase un sugu izcelsme ir radījusi cilvēka unikālu struktūru - salīdzinoši biezu smadzeņu garozu. Ir zināms, ka pelēkās vielas struktūra ir pienācīgi attīstīta tikai cilvēku sugu pārstāvjiem. Atšķirībā no zemākiem un pat augstākiem zīdītājiem, pelēkā viela deva personai iespēju būt unikālam materiāla īpašumam, visa neirozinātnes un filozofijas studiju priekšmets - apziņa un pašapziņa, kuras rezultātā rodas abstrakta domāšana, attīstīta atmiņa, iekšējā runa un daudzas citas specifiskas augstākas nervu darbības īpašības saprātīga persona.

Jāatceras, ka pelēkā viela ir nervu šūnu, proti, neironu kolekcija. Runājot par pelēkās vielas funkciju, mēs runājam par visu neironu klasteru funkciju ar īsu procesu, tāpēc pelēkās vielas funkcijas ir dažādas:

  • Fizioloģiskie uzdevumi: elektrisko signālu ģenerēšana, pārraide, uztveršana un apstrāde.
  • Neirofizioloģiski: uztvere, runa, domāšana, atmiņa, redze, emocijas, uzmanība.
  • Psiholoģiskais: personības veidošanās, pasaules redzējums, motivācija, gribas.

Ilgu laiku zinātnieki ir prātojuši, par ko ir atbildīga smadzeņu pelēkā viela. Jau 18. gadsimtā Franz Gall vērsa uzmanību uz tumšām smadzeņu vielām. Zinātnieks pirmo reizi spēja lokalizēt garīgās funkcijas garozā. Turpmākais pētījums tika veikts atkarībā no garozas daļas noņemšanas veida un novērojumiem, kuriem smadzeņu darbība samazinājās. Nopietns stimuls turpmākajam pētījumam bija akadēmiķa Pavlova pētījums par garozas darbu, kurš pētīja pamata refleksus un kondicionētā refleksa fiksēšanas principus. Līdztekus tam viņa franču kolēģi atklāja runas centru garozā - frontālās gyrus apakšējā daļā. Mūsdienu zinātne, kaut arī zina daudzas smadzeņu garozas īpašības, apgalvo, ka zināšanu procentuālā daļa un tā nav lielāka par vienu tūkstošdaļu.

Viena balta vieta empīriskos datos par zināšanām par smadzenēm un tās veidošanās ir jautājums par to, kas ir smadzeņu pelēkās vielas heterotopija. Jo īpaši šis jautājums bieži tiek izvirzīts klīniskās medicīnas jomā, kur ārstēšana ir tikai simptomātiska, ti, viens simptoms tiek novērsts. Kā zināms, heterotopija ir defektīva neironu uzkrāšanās, kas apstājušās noteiktā vietā un nav sasnieguši savu histoloģisko atrašanās vietu. Tātad ir patoloģijas cēlonis - ir arī etioloģiska ārstēšana. Heterotopijas variants ir bērnu epilepsija.

Atšķirība no baltās vielas

Šī sadaļa ir paredzēta, lai kalibrētu jēdzienus un atbildētu uz jautājumu par to, kas ir pelēkā un baltā smadzeņu viela.

  • Radījuši nervu šūnu kodoli un tās būtiskie elementi.
  • Atrodas galvenokārt nervu sistēmas centrālajās daļās.
  • Padara ne vairāk kā 40% no visas smadzeņu masas.
  • Patērē apmēram 3-5 ml skābekļa minūtē.
  • Struktūra, kurai ir regulatīva funkcija.
  • To veido garie mielinēti axoni.
  • Tā atrodas galvenokārt perifēro nervu sistēmā.
  • Tas ir vairāk nekā 60% no cilvēka smadzeņu svara.
  • Patērē mazāk par 1 ml skābekļa minūtē.
  • Atbildīgs par nervu impulsu vadīšanu gar nervu sistēmu.

Jāatceras, ka atšķirībā no smadzeņu garozas struktūras, kur pelēkā viela ir apvalks un pārklāj balto vielu, mugurkaulā pelēkās vielas ieskauj smadzeņu balta viela.

Pētniecība

Mūsdienu zinātnei ir daudzas metodes smadzeņu pelēkās vielas darbības izpētei. Tie ietver:

  • Nervu šūnu impulsa aktivitātes reģistrācija. Reģistrācija tiek veikta, izmantojot mikroelektrodes, kas, tuvu šūnām, pieskaras tām un it kā tās iejustos. Tādējādi tiek pētīts neirona elektriskais potenciāls, tā spriegums un amplitūda. Kvalitatīvās izmaiņas var raksturot pelēkās vielas sabrukumu.
  • Elektroencefalogrāfija. Šī metode ļauj jums izpētīt un reģistrēt minimālās elektrisko potenciālu svārstības tieši no galvaskausa virsmas. Ar EEG palīdzību tiek pētīti dažādi smadzeņu aktivitātes ritmi, un tas ir būtisks faktors bioloģisko ritmu, jo īpaši miega, pētīšanā. Arī elektroencefalogrāfija nesāpīgi ļauj redzēt bērna pelēkās vielas izmaiņas. Šī tehnika nav invazīva, atšķirībā no iepriekšējās.
  • Magnētiskā encefalogrāfija. MEG ļauj jums izpētīt pelēkās vielas lauku sinhrono darbību. Galu galā, daļa no tā ir ārpus sinhronizācijas, kas ir daudzu centrālās nervu sistēmas patoloģisko stāvokļu cēlonis.
  • Pozitronu emisijas tomogrāfija. Šī datora metode ļauj vizualizēt smadzeņu garozas funkcionālo aktivitāti. PET ļauj jums "redzēt" smadzeņu struktūras telpisko attēlu.
  • Kodolmagnētiskās rezonanses introskopija. Ar šo metodi smadzenēs var redzēt pelēkās vielas, jo YMRI sniedz attēlu par audu struktūru.

Smadzeņu hidrocefāli pieaugušajiem: cēloņi, simptomi, ārstēšana

Hidrocefālija pieaugušajiem („smadzeņu dropija”) ir patoloģisks stāvoklis, ko raksturo smadzeņu šķidruma (CSF) pārmērīga uzkrāšanās smadzeņu smadzeņu šķidruma telpās. Hidrocefālija var būt neatkarīga nosoloģiska vienība, un tā var būt dažādu smadzeņu slimību rezultāts. Tas prasa obligātu kvalificētu ārstēšanu, jo slimības pastāvēšana var izraisīt invaliditāti un pat nāvi.

Bērnu slimība būtiski atšķiras no slimības izpausmēm pieaugušajiem, jo ​​bērnu organismā smadzenes vēl tiek veidotas. Šajā rakstā tiks aplūkoti smadzeņu hidrocefālijas cēloņi, simptomi un ārstēšana pieaugušajiem.

Iemesli

Katrai smadzeņu personai ir īpašas telpas, kurās ir īpašs šķidrums - smadzeņu šķidrums. Pašā smadzenēs ir smadzeņu kambara sistēma, kas sazinās ar otru, ārpus smadzenēm ir subarahnoidālā telpa ar smadzeņu cisternām. Alkohols pilda ļoti svarīgas funkcijas: tas aizsargā smadzenes no triecieniem, spraigām un infekcijas ierosinātājiem (pēdējais pateicoties tajā esošajām antivielām), baro smadzenes, piedalās asinsrites regulēšanā smadzeņu un galvaskausa slēgtā telpā, nodrošina optimālu intrakraniālo spiedienu.

Šķidruma daudzums pieaugušajā ir 120-150 ml, tas tiek atjaunināts vairākas reizes dienā. Smadzeņu šķidruma rašanās notiek smadzeņu kambara koroīdā stīpā. No smadzeņu sānu ventrikuliem (kas satur aptuveni 25 ml) cerebrospinālais šķidrums nonāk caur Monroe atveri trešajā kambara, kura tilpums ir 5 ml. No trešā kambara cerebrospinālais šķidrums pārvietojas uz ceturto (arī 5 ml) gar Sylvian akveduktu (smadzeņu ūdensvads). Ceturtā kambara apakšā ir caurumi: vidējais nesalīdzinātais Magendie un divi sānu Lyushka. Ar šiem caurumiem cerebrospinālais šķidrums nonāk smadzeņu subarahnoidālajā telpā (atrodas starp smadzeņu mīkstajām un arachnoidajām membrānām). Smadzeņu bazālajā virsmā subarahnoidālā telpa paplašinās, veidojot vairākas cisternas: dobumus piepilda ar šķidrumu. No tvertnēm šķidrums nonāk smadzeņu ārējā (konvexitālajā) virsmā, it kā tas būtu „mazgāšana” no visām pusēm.

Smadzeņu šķidruma absorbcija (rezorbcija) notiek smadzeņu venozajā sistēmā arachnoīdo šūnu un villi. Ziedu uzkrāšanos ap vēnu sinusiem sauc par pachonija granulācijām. Daļa šķidruma tiek absorbēta limfātiskajā sistēmā nervu membrānu līmenī.

Tādējādi smadzeņu šķidrums, kas rodas smadzeņu iekšējos asinsvados, izskalo to no visām pusēm un pēc tam uzsūcas vēnās, šis process ir nepārtraukts. Tāpēc cirkulācija ir normāla, dienā saražotā šķidruma daudzums ir vienāds ar absorbēto daudzumu. Ja jebkurā brīdī rodas problēmas ar vai nu ar produktu, vai ar absorbciju, rodas hidrocefālija.

Cēloņi hidrocefālija var būt:

  • smadzeņu infekcijas slimības un tās membrānas - meningīts, encefalīts, ventriculitis;
  • galvas vai stumbra cilmes lokalizācijas smadzeņu audzēji, kā arī smadzeņu kambari;
  • smadzeņu asinsvadu patoloģija, tai skaitā subarahnoidālās un intraventrikulārās hemorāģijas, kas rodas aneurizmu, arteriovenozo anomāliju plīsuma rezultātā;
  • encefalopātijas (alkoholiskas, toksiskas uc);
  • smadzeņu traumas un pēctraumatiskie apstākļi;
  • nervu sistēmas anomālijas (piemēram, Dandy-Walker sindroms, Sylvian akvedukta stenoze).

Ūdeņraža veidi

Hidrocefālija var būt iedzimta un iegūta. Iedzimta, parasti izpaužas bērnībā.

Atkarībā no attīstības mehānisma ir:

  • slēgta (okluzīva, nesadaroša) hidrocefālija - ja cēlonis ir šķidruma strāvas pārkāpums, kas rodas šķidruma vadīšanas ceļu bloķēšanas (bloka) dēļ. Biežāk asins receklis traucē cerebrospinālā šķidruma normālu plūsmu (intraventrikulāras asiņošanas dēļ), daļu no audzēja vai smailes;
  • atklāts (ziņots, disresorptīvs) hidrocefālija - tas ir balstīts uz traucētu absorbciju smadzeņu vēnu sistēmā arachnoīdu villi, šūnu, pachonija granulāciju, venozo deguna blakusdobumu līmenī;
  • hipersekretāra hidrocefālija - pārmērīga cerebrospinālā šķidruma veidošanās pēc kambaru pinuma;
  • ārējā (jaukta, vakuuma) hidrocefālija - kad CSF saturs ir palielināts gan smadzeņu kambara, gan subarahnoidālajā telpā. Pēdējos gados šī forma vairs nav saistīta ar hidrocefāliju, jo CSF ​​satura palielināšanās iemesls ir smadzeņu audu atrofija un pašas smadzeņu samazināšanās, un tas nav pretrunā ar cerebrospinālā šķidruma cirkulāciju.

Atkarībā no intrakraniālā spiediena līmeņa, hidrocefālija var būt:

  • hipertensiju - palielinās cerebrospinālā šķidruma spiediens;
  • normotensīvs - normālā spiedienā;
  • hipotensīvs - ar samazinātu cerebrospinālā šķidruma spiedienu.

Līdz notikuma brīdim:

  • akūta hidrocefālija - procesa attīstības periods ir līdz 3 dienām;
  • subakūtā progresīvā programma - attīstās mēneša laikā (daži autori uzskata 21 dienu periodu);
  • hronisks - no 3 nedēļām līdz 6 mēnešiem un vairāk.

Simptomi

Klīniskais attēls ir atkarīgs no hidrocefālijas veidošanās perioda un cerebrospinālā šķidruma spiediena, attīstības mehānisma.

Ar akūtu un subakūtu okluzīvu hidrocefāliju persona sūdzas par galvassāpēm, kas ir izteiktākas no rīta (īpaši pēc miega), kam seko slikta dūša un dažreiz vemšana, izraisot reljefu. No iekšpuses ir acu ābolu spiediena sajūta, acīs ir dedzinoša sajūta, „smiltis”, sāpes izliekas. Iespējamā skleras asinsvadu injekcija.

Pieaugot šķidruma spiedienam, iestājas miegainība, kas ir slikta prognostiskā zīme, jo tas norāda uz simptomu palielināšanos un apdraud samaņas zudumu.
Varbūt redzes pasliktināšanās, sajūta "migla" acīs. Pamatā konstatēti stagnējoši optisko nervu diski.
Ja pacients laikus neprasa medicīnisko palīdzību, tad turpinās cerebrospinālā šķidruma satura un intrakraniālā spiediena palielināšanās novedīs pie dislokācijas sindroma - dzīvībai bīstama stāvokļa. Tas izpaužas kā ātra apziņas nomākšana līdz komai, skatiena uzplaukums uz augšu, atšķirīgs gurķis, refleksu depresija. Šie simptomi ir raksturīgi vidus smadzeņu saspiešanai. Kad saspiešanas laiks ir saspiests, parādās rīšanas traucējumu simptomi, balss mainās (pirms samaņas zuduma), un pēc tam tiek kavēta sirds darbība un elpošana, kas noved pie pacienta nāves.

Hroniska hidrocefālija biežāk saistīta ar normālu vai nedaudz paaugstinātu intrakraniālo spiedienu. Attīstās pakāpeniski, mēnešus pēc cēlonis. Sākotnēji tiek traucēts miega cikliskais raksturs, parādās bezmiegs vai miegainība. Atmiņa pasliktinās, parādās letarģija, nogurums. Vispārējā astēnija ir raksturīga. Tā kā slimība progresē, psihisko traucējumu (kognitīvo) traucējumi vēl vairāk pasliktinās demences dēļ. Pacienti nevar uzturēt sevi un rīkoties nepietiekami.

Otrais tipiskais hroniskas hidrocefālijas simptoms ir kājām traucējumi. Sākumā gaita mainās - tas kļūst lēns, nestabils. Tad nenoteiktība rodas, stāvot, kustības sākuma grūtības. Gulējot vai sēžot, pacients var atdarināt pastaigas, riteņbraukšanu, bet vertikālā stāvoklī šī spēja ir uzreiz zaudēta. Gaita kļūst "magnētiska" - pacients ir pielīmēts pie grīdas, kā tas bija, un, virzoties uz priekšu, veic nelielus sajaukšanas soļus uz plaši izvietotām kājām, iezīmējot laiku. Šīs izmaiņas tiek sauktas par „staigāšanas apraxiju”. Pieaug muskuļu tonuss, progresīvos gadījumos samazinās muskuļu spēks un parādās parēze kājās. Līdzsvara traucējumi arī mēdz progresēt, pat līdz brīdim, kad nespēj stāvēt vai sēž pats.

Bieži vien pacienti ar hronisku hidrocefāliju sūdzas par biežu urināciju, īpaši naktī. Obligāti mudina urinēt, pieprasot tūlītēju iztukšošanu, un pēc tam pakāpeniski pievienojas urīna nesaturēšana.

Diagnostika

Galvenā loma diagnozes noteikšanā ir datortomogrāfijai (CT) un magnētiskās rezonanses attēlveidošanai (MRI). Šīs metodes ļauj noteikt formas un izmēru kambara, subarahnoidālās telpas, smadzeņu cisternas.

Smadzeņu pamatnes cisternu radiogrāfija ļauj novērtēt šķidruma strāvas virzienu un precizēt hidrocefālijas veidu.

Ir iespējams veikt izmēģinājuma diagnostisko jostas punkciju, noņemot 30-50 ml CSF, kam pievienots stāvokļa īslaicīgs uzlabojums. Tas ir saistīts ar asins apgādes atjaunošanu uz išēmisku smadzeņu audu, ņemot vērā intrakraniālā spiediena samazināšanos. Tas kalpo kā labvēlīgs prognozes signāls, lai prognozētu ķirurģisko ārstēšanu hidrocefālijā. Jums jāzina, ka akūtas hidrocefālijas jostas punkcija ir kontrindicēta, jo ir augsts smadzeņu stumbra iekļūšanas risks un dislokācijas sindroma attīstība.

Ārstēšana

Sākotnējos hidrocefālijas posmus var ārstēt ar narkotikām. Lai to izdarītu, izmantojiet šādas zāles:

  • lai samazinātu intrakraniālo spiedienu un noņemtu lieko šķidrumu (ja tiek saglabāts cerebrospinālā šķidruma aizplūšana) - diakarbs (acetazolamīds), mannīts un mannīts kombinācijā ar furosemīdu vai lasix. Kālija līmeņa korekcija organismā ir obligāta, jo šim nolūkam tiek izmantots asparkam (panangīns);
  • Ir pierādīts, ka Cavinton (Vinpocetine), Actovegin (Solcoseryl), Gliatilin, Choline, Cortexin, Cerebrolysin, Semax, Mecoplant uc uzlabo smadzeņu audu uzturu.

Klīniski attīstīta hidrocefālija ir pakļauta ķirurģiskai ārstēšanai, medicīniskās metodes uz brīdi uzlabo stāvokli.

Akūta hidrocefālija kā dzīvībai bīstams stāvoklis prasa steidzamu neiroķirurģisku ārstēšanu. Tā sastāv no galvaskausa un ārējās drenāžas, lai nodrošinātu lieko šķidruma aizplūšanu. To sauc par ārējo kambara drenāžu. Turklāt, izmantojot drenāžas sistēmu, ir iespējams ievadīt zāles, kas plānas asins recekļus (jo intraventrikulārā asiņošana ir viens no visbiežāk sastopamajiem akūta hidrocefālijas cēloņiem).

Hroniska hidrocefālija prasa šķidruma manevrēšanas operācijas. Šāda veida ķirurģiska ārstēšana ir lieko smadzeņu šķidruma atdalīšana cilvēka ķermeņa dabiskajās dobumos, izmantojot kompleksu katetru un vārstu sistēmu (vēdera dobuma, iegurņa dobuma, atriumas uc): ventriculoperitoneal, ventriculoatrial, cystoperitoneal bypass operācija. Ķermeņa dobumos ir lieka šķidruma absorbcija. Šīs operācijas ir diezgan traumatiskas, bet ar pienācīgu izpildi tās ļauj pacientiem atgūt, strādāt un sociāli rehabilitēt.

Mūsdienās invazīvo ārstēšanas metožu vidū ir kļuvis mazāk traumatisks neuroendoskopisks paņēmiens. Tas vēl biežāk tiek veikts ārzemēs sakarā ar pašas operācijas augstajām izmaksām. Šo metodi sauc par: trešās kambara apakšējās daļas endoskopisko ventriculocystomy. Darbība ilgst tikai 20 minūtes. Ar šo ārstēšanas metodi smadzeņu kambaros ievieto ķirurģisku instrumentu ar neuro-endoskopu (kameru) galā. Kamera ļauj attēlot attēlu, izmantojot projektoru un precīzi kontrolēt visas manipulācijas, bet trešā kambara apakšā tiek izveidots papildu caurums, kas savienojas ar smadzeņu bāzes cisternām, kas novērš hidrocefālijas cēloni. Tādējādi fizioloģiskais cerebrospinālais šķidrums tiek atjaunots starp kambara un cisternām.

Sekas

Hidrocefālija ir bīstama slimība, ignorējot simptomus, kas ir pilns ar invaliditāti vai pat apdraud dzīvību. Fakts ir tāds, ka izmaiņas, kas smadzenēs rodas ilgstošas ​​hidrocefālijas pastāvēšanas rezultātā, ir neatgriezeniskas.

Novēlota ārstēšana var kļūt par traģēdiju personai: invaliditāte un sociālā nozīme. Garīgi traucējumi, kustību problēmas, urinācijas traucējumi, redzes traucējumi, dzirde, epilepsijas lēkmes - tas ir iespējamais hidrocefālijas efekts, ja Jūs nekavējoties nesākat ārstēšanu. Tāpēc, ja ir mazākās aizdomas par hidrocefāliju, jums ir jāmeklē kvalificēta medicīniskā palīdzība.

TVC, programma „Ārsti” tēmā “Hidrocefālija”

Smadzeņu pelēkās vielas mērķis

Cilvēka smadzenes ir galvenais orgāns, kuram ir daudz sarežģītu formu. Ja paskatās uz to, ar neapbruņotu aci jūs varat redzēt, ka lielāko daļu to veido viela, kurai ir divi raksturīgi toņi - pelēks un bālgans. Katram no tiem ir savas iezīmes un mērķi. Smadzeņu pelēkās vielas ir daļa no garozas un citām svarīgām struktūrām. Viela pati par sevi ir blīva nervu audu šķiedru plankums.

Smadzeņu struktūras, kas sastāv no pelēkās vielas

Pelēkās vielas sastāv no daudzām šūnām, kuru vidū dominē neironi, neelīna axoni, dendriti, glielu šūnas ar procesiem, asins kapilāri. Tās tumšā krāsa ir saistīta ar nervu šūnām un asinsvadiem, caur kuriem smadzenes tiek piegādātas ar asinīm. Atšķirībā no pelēka, balto vielu veido šķiedras, kas pārklātas ar mielīnu. Pateicoties mielīnam, tam ir bālgans nokrāsojums. Pelēkās vielas ir arī muguras smadzenēs.

Smadzeņu un muguras smadzeņu struktūras, kurās koncentrējas liels pelēkās vielas daudzums:

  • Smadzeņu garozā, smadzenēs un to kodolos;
  • Thalamus, hipotalāms, bazālais ganglijs, stumbrs, olīvu kodols, galvaskausa nervi;
  • Muguras smadzeņu, priekšējo, sānu un aizmugurējo ragu kolonnas.

Abās puslodes virsmās vienāds slānis (apmetnis) izkliedē pelēkās vielas. Šī slāņa biezums var svārstīties no viena līdz 4,5 cm, ir sarežģīts modelis dažādu gropju un grēdu veidā, ko sauc par griezumiem.

Mugurkaulā pelēka viela ir anatomiski balta daļa. Ja mēs uzskatām, ka daļa no muguras smadzenēm ir šķērsgriezumā, tad ārēji tā stipri atgādina tauriņš atvērtos spārnus. Šie spārni veidojas no pelēkās vielas, ko ieskauj mielinēts baltais audums. "Tauriņu" centrā ir šaurs kanāls, kas piepildīts ar šķidrumu.

Pelēkās vielas saziņa ar ceļiem

Pelēkās vielas galvenās funkcijas cilvēka smadzenēs nosaka ceļu klātbūtne. Tās ir identisku neironu grupas, kuru lielie klasteri veido šķiedras. Tās savstarpēji savieno dažādas smadzeņu daļas, kuru dēļ tiek aktivizētas visas centrālās nervu sistēmas funkcijas.

Katrs ceļš sākas no dažiem neironiem un beidzas ar tieši tām pašām šūnām. Viņi visi veic to pašu funkciju. Tie neirocīti, kas atrodas smadzeņu stadijā, ir atbildīgi par ķermeņa mehānisko refleksu reakcijām. Pateicoties tiem, ko atbalsta muskuļu tonuss, līdzsvars un līdzsvars, un daudz ko citu.

Ir vairāki nervu šķiedru veidi:

  • Asociācija;
  • Komunistiskā vai komisāra;
  • Projekcija;
  • Afferents.

Asociatīvās šķiedras savieno smadzenes ar otru. Bet šie savienojumi ir vienpusēji. Komunistiskā - palīdz nodrošināt divvirzienu komunikāciju ar struktūrām, kas veic viendabīgas funkcijas. Projekcijas šķiedras ir paredzētas, lai savienotu smadzeņu garozu ar tām daļām, kas atrodas dziļumā.

Pateicoties šiem savienojumiem, kontrole tiek īstenota ķermeņa muskuļu aktivitātēs un runā, dažādu jutekļu organisko uztveri (dzirde, redze, smarža, garša). Visus augstākos garīgos procesus, piemēram, atmiņu, emocionalitāti, domāšanu, apziņu, gribu, intelektu un citus, kontrolē pelēkā viela.

Mugurkaula pelēka viela

Muguras smadzenēs pelēkā viela sastāv no tām pašām šūnām kā smadzenēs - no neironiem, mielīniem nesaturošiem aksoniem, glielu šūnām un dendritiem. Papildus tiem pelēkā viela satur asins kapilārus, ceļu nervu šķiedru procesus un saistaudu.

Pelēka viela mugurkaula stumbra iekšpusē ir sadalīta divās simetriskās daļās, kas atrodas uz sāniem. Tās centrā savieno nelielu tiltu vai centrālo starpproduktu. Vidū ir kanāls, kas ir šaurs dobums, kas piepildīts ar īpašu šķidrumu. Šī kanāla lūmena platums un forma dažādos līmeņos mainās visā mugurkaulā. Krūškurvja rajonā tas ir tikai 0,1 mm, visvairāk paplašinās kaklā un viduklī.

Sānu malas ir veidotas. No tiem ir trīs: priekšējie, aizmugurējie un sānu. Tos sauc par ragiem. Lielākais un visplašākais no tiem - priekšā. Rags atšķiras ar garu un šaurāku formu.

Pelēkā vielā lielas nervu šūnu grupas, kas veido kodolu. Tie rada muguras smadzeņu nervu centrus, kas atrodas vienā un tajā pašā vietā.

Starp dzemdes kakla un krūšu kurvja smadzenēm ir īpaša struktūra - tīklenes veidošanās. To veido pelēka viela, kas ir cieši saistīta ar baltu, radot blīvu cilpu tīklu. Pateicoties tīklenes veidošanās procesam, tiek veikta smadzeņu garozas aktivācija un tiek kontrolēta refleksa aktivitāte. Tās funkcijas ir plašas un svarīgas. Viņa piedalās refleksu kustību īstenošanā (liekšanas un ekstensoru refleksi, saglabājot pozu); kontrolē dažus iekšējos orgānus, endokrīno sistēmu; maina personas uzvedību; iesaistīti mācīšanās un iegaumēšanas procesos.

Smadzeņu pelēkās vielas apjoma ietekme uz cilvēku funkcionālajām īpašībām un spējām

Zinātnieki ir atklājuši, ka smadzeņu pelēkās vielas spēj noteikt un kontrolēt ne tikai cilvēka ķermeņa funkcijas, bet arī spējas. Tas savukārt parāda, cik svarīgi tas ir centrālās nervu sistēmas normālai darbībai. Interesanti, ka testu laikā rādītāji, kas mainījās atkarībā no pelēkās vielas daudzuma, palika nemainīgi, samazinoties vai palielinoties baltajam. Ja ar vecumu cilvēks nesamazinājās, tad arī kognitīvās spējas netika zaudētas un pat, gluži pretēji, palielinājās.

Zinātnieki ir pamanījuši, ka smadzeņu pelēkās vielas, kas samazinās apjoma dēļ, neizraisa noteiktus garīgus traucējumus. Taču ir dažas saiknes ar garīgo patoloģiju attīstību. Šis vainaga apakšējās daivas trūkums, laika un vidējās frontālās daivas joprojām tika novērotas cilvēkiem, kuri cieš no pirmā tipa bipolāriem traucējumiem. Arī slimības ilgums un recidīvu skaits radās nepietiekama pelēkās vielas daudzuma dēļ labās puslodes frontālās giruss.

Kaitīgiem ieradumiem ir svarīga loma, cik daudz pelēkās vielas ir smadzeņu virsmā. Smēķēšanas ļaunprātīga izmantošana ievērojami samazina smadzeņu audu daudzumu. Eksperimenti ir parādījuši, ka smagi smēķētāji, kuri pārtrauca smēķēšanu, bieži zaudēja daudz mazāk nervu šūnu, un viņu garīgās funkcijas palika labāk.

Ja cilvēki agrīnā bērnībā tika ļaunprātīgi izmantoti un slikti ārstēti, tad pelēkās vielas apjoms ir nedaudz mazāks.

Pelēkās vielas un inteliģence

Gadu gaitā zinātnieki ir mēģinājuši izveidot bioloģisku saikni starp cilvēka smadzeņu lielumu un inteliģenci. Dažreiz ir iespējams pierādīt, ka kopējais smadzeņu izmērs joprojām ietekmē intelektuālo attīstības līmeni. Vēlāk tika pierādīts, ka smadzeņu priekšējās daivas izmērs var mainīt IQ. Taču mūsdienu zinātnieki parasti pieņem, ka intelektuālās attīstības līmenis ir atkarīgs ne tikai no smadzeņu struktūru lieluma, bet arī uz smalkākiem veidojumiem un to īpašībām. Vēl svarīgāk ir nervu impulsu pārraides ātrums un izveidoto neirālo savienojumu skaits. Tikpat svarīgi ir skābes un bāzes līdzsvars smadzeņu audos. Galu galā, tas ievērojami uzlabo nervu impulsa vadītspēju. Bet pat šī teorija nav absolūti atzīta visā pasaulē.

Amerikāņu zinātnieki veica interesantu eksperimentu, kurā pētnieki izmērīja pelēkās vielas daudzumu 50 cilvēkiem. Šim nolūkam tika izmantota magnētiskās rezonanses metode, pēc kuras katrs pacients izturēja standarta IQ testu. Smadzenes bija nosacīti iedalītas daudzās daļās, lai atvieglotu pelēko vielu daudzuma analīzi katrā no tām. Testa rezultāti skāra ikvienu. Augstāks inteliģences līmenis tika atklāts tieši tajos priekšmetos, kuru smadzenēs bija liels pelēkās vielas daudzums. Pacientiem ar zemākiem rezultātiem bija daudz mazāks neironu audu daudzums. Lai gan jau sen ir zināms, ka fizioloģiski inteliģenci kontrolē pelēka viela tikai par 6%.

CILVĒKU BRĪVS

HUMAN HEAD - orgāns, kas koordinē un regulē visas svarīgās ķermeņa funkcijas un kontrolē uzvedību. Visas mūsu domas, jūtas, sajūtas, vēlmes un kustības ir saistītas ar smadzeņu darbu, un, ja tas nedarbojas, cilvēks nonāk veģetatīvā stāvoklī: zaudē spēju veikt jebkādas darbības, sajūtas vai reakcijas uz ārējām ietekmēm. Šajā rakstā galvenā uzmanība pievērsta cilvēku smadzenēm, kas ir sarežģītākas un augsti organizētas nekā dzīvnieku smadzenes. Tomēr ir būtiskas līdzības cilvēka smadzeņu un citu zīdītāju struktūrā, kā arī vairumā mugurkaulnieku sugu.

Centrālā nervu sistēma (CNS) sastāv no smadzenēm un muguras smadzenēm. Tas ir saistīts ar dažādām ķermeņa daļām perifēros nervos - motoros un sensoros. Skatiet arī NERVOUS SYSTEM.

Smadzenes ir simetriska struktūra, tāpat kā lielākā daļa citu ķermeņa daļu. Dzimšanas brīdī tā svars ir aptuveni 0,3 kg, bet pieaugušajiem tas ir apm. 1,5 kg. Ārējās smadzeņu pārbaudes laikā uzmanību pievērš galvenokārt divi lieli puslodes, kas paslēpj dziļākos veidojumus. Puslodes virsma ir pārklāta ar rievām un spirāles, kas palielina garozas virsmu (smadzeņu ārējais slānis). Aiz galvas smadzenēm, kuras virsma ir gludāka. Zem lielās puslodes ir smadzeņu stadija, kas nonāk muguras smadzenēs. Nervi atstāj stumbru un muguras smadzenes, pa kuru informācija plūst no iekšējiem un ārējiem receptoriem uz smadzenēm, un signāli muskuļiem un dziedzeri plūst pretējā virzienā. 12 pāri galvaskausa nerviem virzās prom no smadzenēm.

Smadzenēs izceļas pelēka viela, kas galvenokārt sastāv no nervu šūnu ķermeņiem un veido garozu, un balta viela - nervu šķiedras, kas veido vadošos ceļus (traktus), kas savieno dažādas smadzeņu daļas, kā arī veido nervus, kas pārsniedz CNS un iet cauri CNS dažādiem orgāniem.

Smadzenes un muguras smadzenes ir aizsargātas ar kaulu gadījumiem - galvaskausu un mugurkaulu. Trīs čaulas atrodas starp smadzeņu un kaulu sienām: ārējais apvalks ir dura mater, iekšējais apvalks ir mīksts, un starp tām ir plānais arachnoidais apvalks. Telpa starp membrānām ir piepildīta ar cerebrospinālajiem (cerebrospinālajiem) šķidrumiem, kas sastāvā ir līdzīga asins plazmai, kas rodas intracerebrālajā dobumā (smadzeņu kambara) un cirkulē smadzenēs un muguras smadzenēs, nodrošinot to ar barības vielām un citiem dzīvībai nepieciešamiem faktoriem.

Asins piegādi smadzenēm nodrošina galvenokārt miega artērijas; smadzeņu pamatnē tie ir sadalīti lielās filiālēs, kas iet uz dažādām sekcijām. Lai gan smadzeņu svars ir tikai 2,5% no ķermeņa svara, tas pastāvīgi, dienā un naktī, saņem 20% asinsrites, kas cirkulē organismā un, attiecīgi, skābekli. Pašas smadzeņu enerģijas rezerves ir ārkārtīgi mazas, tāpēc tas ir ļoti atkarīgs no skābekļa piegādes. Ir aizsardzības mehānismi, kas var atbalstīt smadzeņu asins plūsmu asiņošanas vai ievainojumu gadījumā. Smadzeņu asinsrites iezīme ir arī tā saucamā. asins-smadzeņu barjera. Tas sastāv no vairākām membrānām, ierobežojot asinsvadu sieniņu caurlaidību un daudzu savienojumu plūsmu no asinīm smadzeņu saturā; Tādējādi šī barjera veic aizsargfunkcijas. Piemēram, daudzas medicīniskās vielas nepārklājas caur to.

BRAIN CELLS

CNS šūnas sauc par neironiem; to funkcija ir informācijas apstrāde. Cilvēka smadzenēs no 5 līdz 20 miljardiem neironu. Smadzeņu struktūra ietver arī glielu šūnas, aptuveni 10 reizes vairāk nekā neironi. Glia aizpilda telpu starp neironiem, veidojot nervu audu atbalsta skeletu un veic arī vielmaiņas un citas funkcijas.

Neironu, tāpat kā visas citas šūnas, ieskauj puscaurlaidīga (plazmas) membrāna. Divu veidu procesi atšķiras no šūnu ķermeņa - dendritiem un axoniem. Lielākajai daļai neironu ir daudz sazarotu dendritu, bet tikai viens axon. Dendriti parasti ir ļoti īsi, bet aksona garums ir no dažiem centimetriem līdz vairākiem metriem. Neirona ķermenis satur kodolu un citus organellus, tāpat kā citās ķermeņa šūnās (skatīt arī CELL).

Nervu impulsi.

Informācijas nodošanu smadzenēs, kā arī nervu sistēmu kopumā veic ar nervu impulsu palīdzību. Tās izplatījās virzienā no šūnas ķermeņa līdz gala gala daļai, kas var būt filiāle, veidojot galu kopumu, kas saskaras ar citiem neironiem, izmantojot šauru spraugu - sinapsiju; impulsu pārraidi sinapses ceļā mediē ķimikālijas - neirotransmiteri.

Nervu impulss parasti rodas dendritos - neirona plānajos zarojumos, kas specializējas informācijas iegūšanā no citiem neironiem un to nosūtīšanai neirona ķermenim. Dendritos un mazākā skaitā šūnu ķermenī ir tūkstošiem sinapšu; Tas ir ar sinapsijām, un aksons, kas satur informāciju no neirona ķermeņa, to pārraida citu neironu dendritos.

Axona gals, kas veido sinapses presinaptisko daļu, satur mazas vezikulas ar neirotransmiteru. Kad impulss sasniedz presinaptīvo membrānu, neirotransmiters no vezikula izdalās sinaptiskā plaisā. Axona galā ir tikai viens neirotransmitera veids, bieži vien kopā ar vienu vai vairākiem neiromodulatoru veidiem (skatīt zemāk Brain Neurochemistry).

Neirotransmiters, kas izdalās no axon presynaptic membrānas, saistās ar postsinaptiskā neirona dendritu receptoriem. Smadzenes izmanto dažādus neirotransmitētājus, no kuriem katrs ir saistīts ar tās konkrēto receptoru.

Dendritu receptorus savieno ar kanāliem daļēji caurlaidīgā postinaptiskā membrānā, kas kontrolē jonu kustību caur membrānu. Atpūtas laikā neironam ir 70 milivoltu elektriskais potenciāls (atpūtas potenciāls), bet membrānas iekšpuse ir negatīvi uzlādēta attiecībā pret ārējo. Lai gan ir dažādi starpnieki, tiem visiem ir stimulējoša vai inhibējoša ietekme uz postinaptisko neironu. Stimulējošā iedarbība tiek panākta, uzlabojot noteiktu jonu, galvenokārt nātrija un kālija, plūsmu caur membrānu. Rezultātā samazinās iekšējās virsmas negatīvā lādiņa - notiek depolarizācija. Bremzēšanas efekts rodas galvenokārt, mainoties kālija un hlorīdu plūsmai, kā rezultātā iekšējās virsmas negatīvā lādiņa kļūst lielāka nekā atpūsties, un notiek hiperpolarizācija.

Neirona funkcija ir integrēt visas tās ķermeņa un dendrītu sinapsēs uztvertās ietekmes. Tā kā šīs ietekmes var būt ierosinošas vai inhibējošas un nesakrīt laikā, neironam ir jāaprēķina sinaptiskās aktivitātes kopējā ietekme kā laika funkcija. Ja eksitējošais efekts dominē pār inhibējošo un membrāna depolarizējas virs sliekšņa vērtības, atsevišķa neironu membrānas daļa tiek aktivizēta - tās akonas (axon tubercle) pamatnes reģionā. Šeit, pateicoties kanālu atvēršanai nātrija un kālija joniem, rodas darbības potenciāls (nervu impulss).

Šis potenciāls izplatās tālāk pa aksonu līdz galam ar ātrumu no 0,1 m / s līdz 100 m / s (jo biezāks ir aksons, jo augstāks ir ātrums). Kad darbības potenciāls sasniedz gala galu, tiek aktivizēts cits jonu kanālu veids, atkarībā no potenciālās atšķirības, kalcija kanāliem. Kalcijs caur to nonāk axonā, kas noved pie vezikulu mobilizācijas ar neirotransmiteru, kas tuvojas presinaptiskajai membrānai, saplūst ar to un atbrīvo neirotransmitteru sinapsē.

Myelīns un glielu šūnas.

Daudzi axoni ir pārklāti ar mielīna apvalku, ko veido atkārtoti savīti membrānas glielu šūnas. Myelin sastāv galvenokārt no lipīdiem, kas dod raksturīgu izskatu smadzeņu un muguras smadzeņu baltajai vielai. Pateicoties mielīna apvalkam, palielinās darbības potenciāla izpildes ātrums pa aksonu, jo joni var pārvietoties pa aksona membrānu tikai vietās, uz kurām neattiecas mielīns - tā sauktais pārtveršana Ranvier. Starp pārtveršanu impulsi tiek veikti caur mielīna apvalku kā elektrisko kabeli. Tā kā kanāla atvēršana un jonu šķērsošana pa to laiku aizņem kādu laiku, pastāvīga kanālu atvēršanas novēršana un to darbības jomas ierobežošana ar maziem membrānas apgabaliem, uz kuriem neattiecas mielīns, paātrina aksonu vadīšanu aptuveni 10 reizes.

Tikai daļa glielu šūnu ir iesaistītas nervu nervu apvalka (Schwann šūnu) vai nervu traktu (oligodendrocītu) veidošanā. Daudz vairāk glialu šūnu (astrocītu, mikrogliocītu) veic citas funkcijas: tās veido nervu audu atbalsta skeletu, nodrošina vielmaiņas vajadzības un atgūstas no traumām un infekcijām.

KĀ BRĪDINĀJUMS darbojas

Apsveriet vienkāršu piemēru. Kas notiek, kad mēs uz galda ņemam zīmuli? No zīmuļa atstarotā gaisma fokusējas uz aci ar lēcu un ir vērsta uz tīkleni, kur parādās zīmuļa attēls; to uztver attiecīgās šūnas, no kurām signāls dodas uz galvenajiem jutīgajiem smadzeņu kodoliem, kas atrodas talamā (vizuālā tuberkuloze), galvenokārt tajā daļā, ko sauc par sānu ģenētisko ķermeni. Ir aktivizēti daudzi neironi, kas reaģē uz gaismas un tumsas izplatību. Sānu šarnīra ķermeņa neironu asis dodas uz primāro redzes garozu, kas atrodas lielo puslodes astes sprauslā. Impulsi, kas nāk no talamām uz šo garozas daļu, tiek pārvērsti par sarežģītu kortikālo neironu izvadīšanas secību, no kuriem daži reaģē uz robežu starp zīmuli un galdu, citiem - uz zīmuļa attēla stūriem utt. Sākotnējā redzes garozā informācija par aksoniem iekļūst asociācijas vizuālajā garozā, kur notiek rakstu atpazīšana, šajā gadījumā zīmulis. Atzīšana šajā garozas daļā balstās uz iepriekš uzkrātām zināšanām par objektu ārējiem kontūriem.

Kustību plānošana (t.i., zīmuļu paņemšana), iespējams, notiks smadzeņu puslodes frontālās daivas garozā. Tajā pašā zarnas zonā atrodas mehāniskie neironi, kas dod komandas roku un pirkstu muskuļiem. Rokas pieeju zīmuli kontrolē vizuālā sistēma un interoreceptori, kas uztver muskuļu un locītavu stāvokli, no kuras informācija nonāk centrālajā nervu sistēmā. Kad mēs paņemam roku zīmuli, roku rokās esošie receptori, kas uztver spiedienu, mums paziņo, vai pirksti labi tur rokturi un kādas pūles būtu jātur, lai to turētu. Ja mēs vēlamies rakstīt mūsu vārdu zīmējumā, mums jāaktivizē cita smadzenēs saglabātā informācija, kas nodrošina šo sarežģītāku kustību, un vizuālā kontrole palīdzēs palielināt tās precizitāti.

Iepriekš minētajā piemērā var redzēt, ka diezgan vienkāršas darbības veikšana ietver plašas smadzeņu zonas, kas stiepjas no garozas līdz subkortikālajiem reģioniem. Ar sarežģītāku uzvedību, kas saistīta ar runu vai domāšanu, tiek aktivizētas citas neironu ķēdes, kas aptver vēl plašākas smadzeņu zonas.

BRĪVES GALVENĀS DAĻAS

Smadzenes var iedalīt trīs galvenajās daļās: priekšgalā, smadzenēs un smadzenēs. Priekšstundā izdalās smadzeņu puslodes, talams, hipotalāms un hipofīzes (viens no svarīgākajiem neuroendokrīnajiem dziedzeri). Smadzeņu stadiju veido medali oblongata, pons (pons) un vidus smadzenes.

Lielie puslodes

- lielākā smadzeņu daļa, sastāvdaļa pieaugušajiem - aptuveni 70% no tā svara. Parasti puslodes ir simetriskas. Tos savstarpēji savieno masveida axons (corpus callosum), kas nodrošina informācijas apmaiņu.

Katra puslode sastāv no četrām cilpām: frontāla, parietāla, laika un pakauša. Frontālās daivas garozā ir centri, kas regulē motorisko aktivitāti, kā arī, iespējams, plānošanas un prognozēšanas centri. Parietālās daivas garozā, kas atrodas aiz frontālās, ir ķermeņa sajūtu zonas, tostarp pieskāriena sajūta un locītavu un muskuļu sajūta. Sāniski līdz parietālajam daiviņam ir robeža ar laicīgo daiviņu, kurā atrodas primārā dzirdes garoza, kā arī runas centri un citas augstākas funkcijas. Smadzeņu aizmugure aizņem okcipitalo daivu, kas atrodas virs smadzenēm; tā miza satur vizuālu sajūtu zonas.

Garozas apgabali, kas nav tieši saistīti ar kustību regulēšanu vai sensorās informācijas analīzi, tiek saukti par asociatīvo garozu. Šajās specializētajās zonās veidojas asociācijas saites starp dažādām smadzeņu teritorijām un daļām, un no tām nākošā informācija ir integrēta. Asociatīvā garoza nodrošina tādas sarežģītas funkcijas kā mācīšanās, atmiņa, runas un domāšana.

Subkortikālās struktūras.

Zem garozas ir vairākas svarīgas smadzeņu struktūras vai kodoli, kas ir neironu kopas. Tie ietver talamu, bazālo gangliju un hipotalāmu. Talamus ir galvenais sensorais transmisijas kodols; viņš saņem informāciju no jutekļiem un, savukārt, nosūta to attiecīgajām jutekļu garozas daļām. Pastāv arī nespecifiskas zonas, kas saistītas ar gandrīz visu garozu, un, iespējams, nodrošina tās aktivizācijas procesus un modināšanas un uzmanības saglabāšanu. Bazālie gangliji ir kodolu kopums (tā sauktais apvalks, gaiša bumba un caudāta kodols), kas ir iesaistīti koordinētu kustību regulēšanā (sākt un apturēt).

Hipotalāms ir maza platība smadzeņu pamatnē, kas atrodas zem talāmas. Bagāts ar asinīm, hipotalāms ir svarīgs centrs, kas kontrolē ķermeņa homeostatiskās funkcijas. Tā ražo vielas, kas regulē hipofīzes hormonu sintēzi un atbrīvošanos (skatīt arī HIPOPĪZI). Hipotalāmā ir daudz kodolu, kas veic specifiskas funkcijas, piemēram, regulē ūdens vielmaiņu, uzglabā tauku sadalījumu, ķermeņa temperatūru, seksuālo uzvedību, miegu un modrību.

Smadzeņu kāts

atrodas galvaskausa pamatnē. Tas savieno muguras smadzenes ar priekšējo smadzeņu, un tas sastāv no sēnītes, pons, vidus un diencephalon.

Caur vidējo un vidējo smadzenēm, kā arī caur visu stumbru iziet motora ceļus, kas ved uz muguras smadzenēm, kā arī dažus jutīgus ceļus no muguras smadzenēm uz smadzeņu virsotnēm. Zem vidējā smadzeņa ir tilts, ko savieno nervu šķiedras ar smadzenēm. Stumbrs zemākā daļa - medulla - tieši nonāk muguras smadzenēs. Medulla oblongatās atrodas centri, kas regulē sirds un elpošanas darbību atkarībā no ārējiem apstākļiem, kā arī kontrolē asinsspiedienu, kuņģa un zarnu kustību.

Stumbra līmenī šķērso ceļus, kas savieno katru smadzeņu puslodi ar smadzenēm. Tādēļ katra puslode kontrolē ķermeņa pretējo pusi un ir savienota ar smadzeņu pretējo puslodi.

Cerebellum

atrodas zem smadzeņu puslodes pakauša. Caur tilta ceļiem tā ir saistīta ar smadzeņu virsotnēm. Smadzenes regulē smalkās automātiskās kustības, koordinējot dažādu muskuļu grupu darbību, veicot stereotipiskas uzvedības darbības; viņš arī pastāvīgi kontrolē galvas, rumpja un ekstremitāšu stāvokli, t.i. iesaistīts līdzsvaru uzturēšanā. Saskaņā ar jaunākajiem datiem smadzenēm ir ļoti nozīmīga loma motorisko prasmju veidošanā, veicinot kustību secību.

Citas sistēmas.

Limbiskā sistēma ir plašs savstarpēji saistītu smadzeņu apgabalu tīkls, kas regulē emocionālos stāvokļus, kā arī nodrošina mācīšanos un atmiņu. Kodolus, kas veido limbisko sistēmu, veido amygdala un hippokamps (kas iekļauts temporālajā daivā), kā arī hipotalāms un tā saucamais kodols. caurspīdīgs septums (kas atrodas smadzeņu subortikālajos reģionos).

Retikulārais veidojums ir neironu tīkls, kas stiepjas pāri visam stumbram, un ir saistīts ar plašām garozas vietām. Tā piedalās miega un modrības regulēšanā, saglabā garozas aktīvo stāvokli un palīdz pievērst uzmanību noteiktiem objektiem.

BRĪVU ELEKTRISKĀ DARBĪBA

Ar elektrodu palīdzību, kas novietoti uz galvas virsmas vai ievadīti smadzeņu vielā, ir iespējams noteikt smadzeņu elektrisko aktivitāti tās šūnu izplūdes dēļ. Elektrisko smadzeņu darbības reģistrēšanu, izmantojot elektrodus uz galvas virsmas, sauc par elektroencefalogrammu (EEG). Tas neļauj reģistrēt atsevišķa neirona izvadīšanu. Tikai tūkstošiem vai miljoniem neironu sinhronizētās darbības rezultātā uz ierakstītās līknes parādās ievērojamas svārstības (viļņi).

Pastāvīgi reģistrējoties EEG, atklājas cikliskas izmaiņas, kas atspoguļo indivīda vispārējo darbības līmeni. Aktīvās modrības stāvoklī EEG uztver zemas amplitūdas, ne ritmiskas beta viļņus. Atbrīvotās modrības stāvoklī ar aizvērtām acīm dominē alfa viļņi ar biežumu 7–12 cikli sekundē. Miega parādīšanos norāda augsto amplitūdas lēnu viļņu parādīšanās (delta viļņi). Sapņošanas periodos EEG parādās beta viļņi, un, pamatojoties uz EEG, var radīt nepatiesu iespaidu, ka cilvēks ir nomodā (līdz ar to termins „paradoksāla miega”). Sapņus bieži pavada strauja acu kustība (ar aizvērtiem plakstiņiem). Tāpēc sapņi tiek saukti arī par miegu ar ātrām acu kustībām (skatīt arī SLEEP). EEG ļauj diagnosticēt dažas smadzeņu slimības, jo īpaši epilepsiju (skatīt EPILEPSY).

Ja jūs reģistrējat smadzeņu elektrisko aktivitāti noteiktu stimulu (redzes, dzirdes vai taustes) darbības laikā, varat identificēt tā saukto. izraisītie potenciāli - noteiktas neironu grupas sinhronās izplūdes, kas rodas, reaģējot uz konkrētu ārējo stimulu. Paaugstināto potenciālu izpēte ļāva noskaidrot smadzeņu funkciju lokalizāciju, jo īpaši, lai saistītu runas funkciju ar noteiktām laika un frontālās daivas zonām. Šis pētījums arī palīdz novērtēt sensoro sistēmu stāvokli pacientiem ar jutīgu jutību.

BRAIN NEUROCHEMISTRY

Nozīmīgākie smadzeņu neirotransmiteri ir acetilholīns, norepinefrīns, serotonīns, dopamīns, glutamāts, gamma-aminoskābe (GABA), endorfīni un enkefalīni. Papildus šīm labi zināmām vielām, iespējams, ka smadzenēs darbosies liels skaits citu, kas vēl nav pētīti. Daži neirotransmiteri darbojas tikai noteiktās smadzeņu jomās. Tādējādi endorfīni un enkefalīni atrodami tikai ceļos, kas vada sāpes. Citi starpnieki, piemēram, glutamāts vai GABA, ir plašāk izplatīti.

Neirotransmiteru darbība.

Kā jau minēts, neirotransmiteri, kas darbojas pēc postsinaptiskās membrānas, maina savu vadītspēju joniem. Bieži tas notiek, aktivizējoties otrā "starpnieka" sistēmas postinaptiskajā neironā, piemēram, cikliskā adenozīna monofosfātā (cAMP). Neirotransmiteru darbību var modificēt citas neiroķīmisko vielu grupas - peptīdu neiromodulatoru - ietekmē. Presynaptiska membrāna atbrīvo vienlaicīgi ar mediatoru, un tās spēj uzlabot vai citādi mainīt mediatoru ietekmi uz postinaptisko membrānu.

Nesen atklātā endorfīna-enkefalīna sistēma ir svarīga. Enkefalīni un endorfīni ir mazi peptīdi, kas inhibē sāpju impulsu vadīšanu, saistoties ar CNS receptoriem, tostarp garozas augstākajās zonās. Šī neirotransmiteru ģimene nomāc subjektīvo sāpju uztveri.

Psihoaktīvās zāles

- vielas, kas var īpaši saistīties ar noteiktiem smadzeņu receptoriem un izraisīt uzvedības izmaiņas. Identificēti vairāki mehānismi to darbībai. Daži ietekmē neirotransmiteru sintēzi, citi - uz to uzkrāšanos un atbrīvošanos no sinaptiskām vezikulām (piemēram, amfetamīns izraisa strauju norepinefrīna atbrīvošanos). Trešais mehānisms ir saistīties ar receptoriem un imitēt dabiskā neirotransmitera darbību, piemēram, LSD (lizergīnskābes dietilamīda) iedarbību izskaidro tā spēja saistīties ar serotonīna receptoriem. Ceturtā veida zāļu iedarbība ir receptoru blokāde, t.i. antagonisms ar neirotransmiteriem. Šādi plaši lietotie antipsihotiskie līdzekļi kā fenotiazīni (piemēram, hlorpromazīns vai aminazīns) bloķē dopamīna receptorus un tādējādi samazina dopamīna ietekmi uz postsinaptiskiem neironiem. Visbeidzot, pēdējais kopējais darbības mehānisms ir neirotransmitera inaktivācijas inhibēšana (daudzi pesticīdi novērš acetilholīna inaktivāciju).

Jau sen ir zināms, ka morfīnam (attīrītajam opija magoņu produktam) ir ne tikai izteikta pretsāpju (analgētiska) iedarbība, bet arī spēja izraisīt eufiju. Tāpēc to izmanto kā narkotiku. Morfīna iedarbība ir saistīta ar tās spēju saistīties ar cilvēka endorfīna enkefalīna sistēmas receptoriem (skatīt arī DRUG). Tas ir tikai viens no daudzajiem piemēriem, ka ķīmiskā viela ar atšķirīgu bioloģisko izcelsmi (šajā gadījumā augu) var ietekmēt dzīvnieku un cilvēku smadzenes, mijiedarbojoties ar specifiskām neirotransmiteru sistēmām. Vēl viens labi zināms piemērs ir curare, kas iegūts no tropu auga un spēj bloķēt acetilholīna receptorus. Dienvidamerikas indiāņi smērēja curare bultiņas, izmantojot paralizējošo efektu, kas saistīts ar neiromuskulārās transmisijas blokādi.

BRAIN STUDIJAS

Smadzeņu pētniecība ir sarežģīta divu galveno iemeslu dēļ. Pirmkārt, smadzenes, ko droši aizsargā galvaskauss, nevar tieši piekļūt. Otrkārt, smadzeņu neironi neatjaunojas, tāpēc jebkura iejaukšanās var izraisīt neatgriezeniskus bojājumus.

Neskatoties uz šīm grūtībām, pētījumi par smadzenēm un dažiem tās ārstēšanas veidiem (galvenokārt, neiroķirurģiska iejaukšanās) ir bijuši zināmi kopš seniem laikiem. Arheoloģiskie atklājumi liecina, ka jau senatnē cilvēks krāpa galvaskausu, lai piekļūtu smadzenēm. Īpaši intensīvi smadzeņu pētījumi tika veikti kara periodos, kad bija iespējams novērot dažādas galvas traumas.

Smadzeņu bojājumi, kas radušies traumas dēļ priekšā, vai savainojumi, kas radušies miera laikā, ir sava veida eksperiments, kas iznīcina atsevišķas smadzeņu daļas. Tā kā tas ir vienīgais iespējamais "eksperimenta" veids cilvēka smadzenēs, vēl viena svarīga pētījumu metode bija eksperimenti ar laboratorijas dzīvniekiem. Ievērojot uzvedības vai fizioloģiskās sekas, kas saistītas ar konkrētas smadzeņu struktūras bojājumiem, var spriest par tās funkciju.

Smadzeņu elektrisko aktivitāti eksperimentālos dzīvniekos reģistrē, izmantojot elektrodus, kas novietoti uz galvas vai smadzeņu virsmas, vai ievada smadzeņu vielā. Tādējādi ir iespējams noteikt nelielu neironu grupu vai atsevišķu neironu grupu darbību, kā arī noteikt izmaiņas jonu plūsmās visā membrānā. Izmantojot stereotaktisku ierīci, kas ļauj ievadīt elektrodu noteiktā smadzeņu punktā, tiek pārbaudītas tās nepieejamās dziļuma sekcijas.

Vēl viena pieeja ir izdalīt mazas dzīvo smadzeņu audu platības, pēc kurām tās eksistence tiek uzturēta slāņa veidā, kas ievietots barotnē, vai šūnas tiek atdalītas un pētītas šūnu kultūrās. Pirmajā gadījumā jūs varat izpētīt neironu mijiedarbību, otrajā - atsevišķu šūnu būtisko aktivitāti.

Pētot atsevišķu neironu vai to grupu elektrisko aktivitāti dažādās smadzeņu zonās, sākotnēji parasti tiek reģistrēta sākotnējā aktivitāte, tad tiek noteikta konkrētas ietekmes ietekme uz šūnu funkciju. Saskaņā ar citu metodi caur implantēto elektrodu tiek izmantots elektriskais impulss, lai mākslīgi aktivizētu tuvākos neironus. Tātad jūs varat izpētīt atsevišķu smadzeņu zonu ietekmi uz citām tās teritorijām. Šī elektriskās stimulācijas metode ir izrādījusies noderīga, pētot stumbra aktivizēšanas sistēmas, kas iet caur vidus smadzenēm; viņi arī izmanto to, mēģinot saprast, kā mācīšanās un atmiņas procesi notiek sinaptiskā līmenī.

Pirms simts gadiem kļuva skaidrs, ka kreisās un labās puslodes funkcijas ir atšķirīgas. Franču ķirurgs P. Brock, skatoties pacientus ar cerebrovaskulāru negadījumu (insultu), konstatēja, ka runas traucējumi skāruši tikai pacientus ar bojājumu kreisajā puslodē. Turpināja pētīt puslodes specializāciju, izmantojot citas metodes, piemēram, EEG ierakstīšanu un radīto potenciālu.

Pēdējos gados ir izmantotas sarežģītas tehnoloģijas smadzeņu attēlu (vizualizāciju) iegūšanai. Tādējādi datortomogrāfija (CT) ir revolucionizējusi klīnisko neiroloģiju, ļaujot iegūt in vivo detalizētu (slāņainu) smadzeņu struktūru attēlu. Vēl viena attēlveidošanas metode - pozitronu emisijas tomogrāfija (PET) - sniedz priekšstatu par smadzeņu metabolisko aktivitāti. Tādā gadījumā personai, kas uzkrājas dažādās smadzeņu daļās, tiek ieviests īstermiņa radioizotops, un, jo vairāk, jo augstāka ir vielmaiņas aktivitāte. Ar PET palīdzību tika arī parādīts, ka runas funkcijas vairumā pārbaudīto personu ir saistītas ar kreiso puslodi. Tā kā smadzenes strādā ar lielu skaitu paralēlu struktūru, PET sniedz šādu informāciju par smadzeņu funkcijām, ko nevar iegūt ar atsevišķiem elektrodiem.

Parasti smadzeņu izpēte tiek veikta, izmantojot virkni metožu. Piemēram, amerikāņu neirobiologs R.Sperri kopā ar darbiniekiem izmantoja ārstēšanas procedūru, lai dažiem pacientiem ar epilepsiju samazinātu corpus callosum (abu puslodes savienojošo axonu komplektu). Pēc tam tika pētīta puslodes specializācija šajos pacientiem ar smadzenēm. Tika konstatēts, ka runai un citām loģiskām un analītiskām funkcijām atbildība ir pārsvarā dominējošā (parasti kreisā) puslode, bet ne dominējošā puslode analizē ārējās vides telpiskos un laika parametrus. Tātad, tas tiek aktivizēts, klausoties mūziku. Smadzeņu darbības mozaīkas modelis liecina, ka garozas un subkortikālo struktūru ietvaros ir daudzas specializētas jomas; šo teritoriju vienlaicīga darbība apstiprina smadzeņu jēdzienu kā skaitļošanas ierīci ar paralēlu datu apstrādi.

Ieviešot jaunas pētniecības metodes, domājams, ka idejas par smadzeņu funkcijām mainīsies. Tādu ierīču izmantošanai, kas ļauj iegūt dažādu smadzeņu daļu vielmaiņas aktivitātes "karti", kā arī molekulārās ģenētiskās pieejas izmantošanu, vajadzētu padziļināt zināšanas par procesiem, kas notiek smadzenēs. Skatīt arī neiropsiholoģiju.

Salīdzinošā anatomija

Dažāda veida mugurkaulniekiem smadzenes ir ļoti līdzīgas. Ja mēs salīdzinām neironu līmenī, mēs atklājam tādu līdzīgu raksturojumu kā izmantotie neirotransmiteri, jonu koncentrācijas svārstības, šūnu tipi un fizioloģiskās funkcijas. Būtiskas atšķirības atklājas tikai salīdzinot ar bezmugurkaulniekiem. Bezmugurkaulnieku neironi ir daudz lielāki; bieži vien tie ir saistīti viens ar otru nevis ar ķīmiskajiem, bet gan ar elektriskām sinapsēm, kas reti sastopamas cilvēka smadzenēs. Bezmugurkaulnieku nervu sistēmā konstatēti daži neirotransmiteri, kas nav raksturīgi mugurkaulniekiem.

Starp mugurkaulniekiem smadzeņu struktūras atšķirības galvenokārt attiecas uz to individuālo struktūru attiecību. Novērtējot zivju, abinieku, rāpuļu, putnu, zīdītāju (tostarp cilvēku) smadzeņu līdzību un atšķirības, var iegūt vairākus vispārējus modeļus. Pirmkārt, visiem šiem dzīvniekiem ir tāda pati neironu struktūra un funkcijas. Otrkārt, muguras smadzeņu un smadzeņu struktūras struktūra un funkcijas ir ļoti līdzīgas. Treškārt, zīdītāju evolūcija ir saistīta ar izteiktu kortikālo struktūru pieaugumu, kas maksimāli attīstās primātos. Abinieku vidū garoza veido tikai nelielu smadzeņu daļu, savukārt cilvēkiem tā ir dominējošā struktūra. Tomēr tiek uzskatīts, ka visu mugurkaulnieku smadzeņu darbības principi ir gandrīz vienādi. Atšķirības nosaka interneurona savienojumu skaits un mijiedarbība, kas ir augstāka, jo sarežģītāka ir smadzenes. Skatiet arī ANATOMIJAS SALĪDZINĀJUMS.