Самая большая загадка для ученых - не безграничность космоса или образование Земли, а человеческий мозг. Его возможности превышают способности любого современного компьютера. Мышление, прогнозирование и планирование, эмоции и чувства, наконец, сознание — все эти присущие человеку процессы, так или иначе, протекают в пределах небольшого пространства черепной коробки. Работа человеческого мозга и ее изучение связаны гораздо сильнее, чем любые другие объекты и способы исследования. В данном случае они практически совпадают. Мозг человека изучается при помощи мозга человека. Возможность понять протекающие в голове процессы фактически зависит от способностей «мыслительной машины» познавать саму себя.
Структура
Сегодня довольно много известно о строении головного мозга. Он состоит из двух полушарий, напоминающих половинки грецкого ореха, покрытых тонкой серой оболочкой. Это кора больших полушарий. Каждая из половинок условно поделена на несколько долей. Самые древние в эволюционном плане отделы мозга, лимбическая система и ствол, находятся под мозолистым телом, соединяющим два полушария.
Человеческий мозг состоит из клеток нескольких разновидностей. Большая часть из них — это глиальные клетки. Они выполняют функцию соединения остальных элементов в единое целое, а также принимают участие в усилении и синхронизации электрической активности. Примерно десятая часть клеток мозга — это нейроны различных форм. Они передают и принимают электрические импульсы при помощи отростков: длинных аксонов, транслирующих информацию от тела нейрона дальше, и коротких дендритов, принимающих сигнал от других клеток. Соприкасающиеся аксоны и дендриты образуют синапсы, места передачи информации. Длинный отросток выделяет в полость синапса нейромедиатор, химическое вещество, влияющее на работу клетки, оно попадает на дендрит и приводит к торможению или возбуждению нейрона. Сигнал передается по всем связанным клеткам. В результате очень быстро возбуждается или тормозится работа большого числа нейронов.
Некоторые особенности развития
Человеческий мозг, как и любой другой орган тела, проходит определенные стадии своего формирования. Ребенок появляется на свет, так сказать, не в полной боевой готовности: процесс развития мозга на этом не завершается. Наиболее активные его отделы в этот период находятся в древних структурах, отвечающих за рефлексы и инстинкты. Кора функционирует хуже, поскольку состоит из большого числа незрелых нейронов. С возрастом человеческий головной мозг утрачивает часть из этих клеток, зато приобретает множество прочных и упорядоченных связей между оставшимися. Погибают «лишние» нейроны, не нашедшие себе места в образовавшихся структурах. На сколько работает человеческий мозг, по-видимому, зависит от качества связей, а не от количества клеток.
Распространенный миф
Понимание особенностей развития головного мозга помогает определить несоответствие реальности некоторых привычных представлений о работе этого органа. Бытует мнение, что человеческий мозг работает на процентов 90-95 меньше, чем может, то есть используется примерно его десятая часть, а остальная таинственно дремлет. Если перечитать вышеизложенное, становится понятно, что не использующиеся нейроны не могут долго существовать — они погибают. Скорее всего, подобная ошибка — результат бытовавших некоторое время назад представлений, что работают только те нейроны, которые передают импульс. Однако в единицу времени в подобном состоянии находится лишь некоторые клетки, связанные с необходимыми сейчас человеку действиями: движением, речью, мышлением. Спустя несколько минут или часов им на смену приходят другие, ранее «молчавшие».
Таким образом, в течение определенного времени в работе тела участвует весь мозг, сначала одними своими частями, затем другими. Одновременная активация всех нейронов, которая подразумевает столь желанную многими 100% работу мозга, может привести к своеобразному короткому замыканию: человек будет галлюцинировать, испытывать боль и все возможные ощущения, содрогаться всем телом.
Связи
Получается, нельзя говорить, что какая-то часть мозга не работает. Однако способности человеческого мозга используются, действительно, не полностью. Дело, правда, не в «спящих» нейронах, а в количестве и качестве связей между клетками. Любое повторяющееся действие, ощущение или мысль закрепляются на уровне нейронов. Чем больше повторений, тем прочнее связь. Соответственно, более полноценное использование мозга предполагает построение новых связей. На этом построено обучение. Детский мозг еще не имеет стойких связей, они формируются и закрепляются в процессе знакомства ребенка с миром. С возрастом внести изменения в сложившуюся структуру становится все сложнее, поэтому дети легче обучаются. Тем не менее, при желании развить способности человеческого мозга можно в любом возрасте.
Невероятно, но факт
Способность образовывать новые связи и переобучаться дает поразительные результаты. Известны случаи, когда она преодолевала все грани возможного. Человеческий мозг — структура нелинейная. Со всей определенностью в нем нельзя выделить зоны, которые выполняют одну конкретную функцию и никакую больше. Более того, при необходимости части головного мозга могут брать на себя «обязанности» травмированных зон.
Так произошло с Говардом Рокетом, в результате инсульта обреченным на инвалидное кресло. Он не пожелал сдаваться и с помощью ряда упражнений пытался разрабатывать парализованные руку и ногу. В результате каждодневного упорного труда через 12 лет он смог не только нормально ходить, но и танцевать. Его головной мозг очень медленно и постепенно перенастроился таким образом, чтобы непострадавшие его части смогли выполнять функции, необходимые для нормального движения.
Паранормальные способности
Пластичность головного мозга - не единственная его особенность, поражающая ученых. Нейробиологи не обходят своим вниманием и такие явления, как телепатия или ясновидение. В лабораториях ставятся эксперименты, призванные доказать или опровергнуть возможность таких способностей. Исследования американских и английских ученых дают интересные результаты, позволяющие предположить, что их существование - не миф. Однако окончательного решения нейробиологи пока не вынесли: для официальной науки по-прежнему есть определенные грани возможного, человеческий мозг через них переступить, как считается, не может.
Работа над собой
В детстве по мере отмирания не нашедших себе «места» нейронов исчезает способность помнить все и сразу. Так называемая эйдетическая память встречается у малышей достаточно часто, у взрослых — это крайне редкий феномен. Однако человеческий мозг представляет собой орган и, как любая другая часть тела, он поддается тренировке. А значит, можно и память улучшить, и интеллект подтянуть, и творческое мышление развить. Важно только помнить, что развитие человеческого мозга — дело не одного дня. Тренировки должны быть регулярными независимо от поставленных целей.
Непривычно
Новые связи образуются в тот момент, когда человек делает что-то не как обычно. Простейший пример: на работу можно добраться несколькими путями, но по привычке мы всегда выбираем один и тот же. Задача — выбирать каждый день новую дорогу. Это элементарное действие принесет плоды: мозг будет вынужден не только определять путь, но и регистрировать новые визуальные сигналы, идущие от неизвестных ранее улиц и домов.
В число подобных тренировок можно отнести и использование левой руки там, где привычна правая (и наоборот, для левшей). Писать, печатать, держать мышку так неудобно, зато, как показывают эксперименты, уже спустя месяц таких тренировок значительно усилится творческое мышление и фантазия.
Чтение
О пользе книг нам говорят с самого детства. И это не пустые слова: чтение способствует повышению активности мозга в противоположность просмотру телевизора. Книги помогают развиваться фантазии. Под стать им действуют кроссворды, ребусы, игры на логику, шахматы. Они стимулируют мышление, заставляют нас пользоваться теми возможностями головного мозга, которые обычно не востребованы.
Физические упражнения
На сколько работает человеческий мозг, на всю мощность или нет, зависит и от нагрузки на все тело. Доказано, что физические тренировки за счет обогащения крови кислородом положительно сказываются на активности мозга. Кроме того, удовольствие, которое получает тело в процессе регулярных упражнений, улучшает общее состояние и настроение.
Существует большое число способов повысить активность головного мозга. Среди них есть и специально разработанные, и крайне простые, к которым мы, сами того не зная, прибегаем каждый день. Главное — это последовательность и регулярность. Если сделать каждое упражнение по разу, существенного эффекта не последует. Ощущение дискомфорта, возникающее вначале - не повод бросать, а сигнал, что это упражнение заставляет мозг работать.
Нервная система развивается из наружного зародышевого листка - эктобласта конце третьей недели развития эктодерма зародыша начинает утолщаться вдоль первоначальной полоски и закладки хорды. Это потовые вщення называетсяя нервной пластинкой . Вскоре она углубляется неравномерным рост клеток в нервный желобок край желобка поднимаются вверх, образуя нервные валки. В переднем отделе желобка нервные валки значительно больше, чем посередине и сзади, и это уже является начальным развитием головного мозга. В трехнедельном зародыше это уже хорошо заметно. Нервные валки, увеличиваясь, постепенно сближаются между собой и, наконец, сходятся и по микаються, образуяючи нервную трубку . Поскольку валок состоит из медиальной части - клеток нервного желобка и латеральной - клеток неизмененной эктодермы, то медиальные пластинки срастаются между собой, замыкая нервную трубку, а. Латера альные образуют сплошную эктодермальной пластинку, которая сначала прилегает к нервной трубки. Позже нервная трубка углубляется и теряет связь с эктодермой, а эта последняя срастается свыше нею.
Передний конец нервной трубки расширяется и образует три последовательно расположенные первоначальные мозговые пузыри, разделенные небольшими перехватами, а именно: передней мозговой пузырь, средний и ромбовидный . Эти три пузыри представляют собой закладки всего головного мозга. Они не лежат в одной плоскости, а очень изогнутые, причем образуется три изгиба. Некоторые из них с последующим развитием исчезают. Более устойчивыми вия является изгиб в области среднего пузыря, который называетсяся теменным изгибом . На конец четвертой недели развития появляются признаки будущего разделения переднего и заднего пузырей. На шестой неделе развития является уже пять мозговых пузырей. Передний пузырь делится на конечный мозг і промежуточный мозг, средний мозг не делится, а ромбовидный пузырь делится на задний мозг и продолговатый мозг . В конечном мозге образуются два боковых вырасти, из которых происходят полушария большого мозга. С боковых стенок промежуточного пузыря образуются зрительные бугры, с его дна - серый бугор с воронкой и задняя часть г гипофиза, а с задней стенки - эпифиз. С среднего мозга образуются ножки мозга и четыре-горбикове тело. В ромбовидном пузыри различаютrong> закладки мозжечка и продолговатого мозга. С брюшных стенок заднего мозга образуется закладка варолиевого моста, а с боковых - ножки мозжечка к мосту
Полости мозговых пузырей превращаются в желудочки сформированного мозга. Полости выростов конечного мозга образуют два боковые желудочки. Из полости промежуточного мозга происходит третий желудочек. Меньше развивается полость среднего мозга, образуя сильвиев водопровод, а из полости всего ромбовидного пузыря образуется четвертый желудочек Спинной мозг остается трубчатым на всю жизнь. Лишь е течение эмбрионального развития стенки настолько утолщаются в боковых своих частях, сходятся, оставляя между собой переднюю срединную щель и заднюю срединную борозду. Полость трубки оста ься очень маленькой, из нее происходит центральный канал спинного и продолговатого мозга мозку.
3 Развитие головного мозга человека
Первый месяца зародышевого жизни - пять маленьких пузырьков, которые развиваются на конце нервной трубки (будущего спинного мозга). Мозг на этой стадии удивительно похож на мозг рыбы (рис 18). Интересно, щ что у зародыша человека в настоящее время является жабры и хвисіст.
Рис 18. Развитие головного мозга человека (за. Дорлинг. Киндерсли, 2003)
. В три месяца резко меняется внутренняя и внешняя строение мозга. Передний из пяти пузырьков обгоняет в росте остальные, будто накрывает их плащом, образуя полушария мозга. Одновременно внутри мозга клетки интенсивно ля яються, начинается сложный процесс их миграции - перемещение от внутренних частей к внешниеіх.
. В четыре месяца внутренне зародышевого жизни образуются зачатки коры головного мозга то же время она начинает как бы сминаться - образуются борозды и извилины
. В шесть месяцев мигрирующие клетки, которые"прибыли"на место, начинают усиленно расти и развиваться. Поверхность полушарий, покрыта корой, увеличивается. Кора делится на слои и участки с различным строением (поля)
. Ко времени рождения ребенка мозг почти сформирован. Уже есть все борозды и извилины. Рождение - это переломный момент. Поток различных раздражений, которые воспринимают органы чувств, резкая смена образа питания - все это, естественно, приводит к большим изменениям мозгазку.
. На третий месяц после рождения мозг ребенка уже заметно меняется. Многие полей коры делится на подполя, клетки становятся еще большими, разветвляются их отростки. Именно с этого времени можно без труда произвести условных ный рефлекс на звук, свет. Ребенок начинает следить глазами за предметом, улыбаться, узнавать мать, лепетатьати.
. Один год . Мозг ребенка увеличился, и кора стала еще сложнее по строению. Ребенок начинает ходить, произносит первые слова
. Три года . Поведение ребенка особенно усложняется - появляются самосознание, четкая речь. Малыш начинает активно познавать мир и ставит тысячи вопросов. Именно в этот период масса мозга становится втрое больше, чем при рождениині.
. В семь - двенадцать лет заканчивается формирование не только макро-, но и микроструктуры мозга. Быстро меняется память ребенка, появляются зачатки самостоятельного творчества. Но и после семи лет некоторые участки мозга, связанные с м языке и сложной психической деятельностью человека, продолжают изменяться. Тонкие биохимические и молекулярные перестройки продолжаются на протяжении всей жизни человекини.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
На тему:
"Основные этапы развития головного мозга"
Москва 2009 г.
Введение
Головной мозг человека, орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга, и если он не функционирует, человек переходит в вегетативное состояние: утрачивается способность к каким-либо действиям, ощущениям или реакциям на внешние воздействия.
Функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающую от органов чувств, планирование, принятие решений, координацию, управление движениями, положительные и отрицательные эмоции, внимание, память. Мозг человека выполняет высшую функцию - мышление. Так же одной из важнейших функций мозга человека является восприятие и генерация речи.
Эмбриональное развитие мозга является одним из ключей к пониманию его строения и функций.
Строение головного мозга
Головной мозг представляет собой часть нервной системы, заключенную в полости черепа. Он состоит из различных органов.
Большой мозг: самая объемная часть головного мозга, занимает почти весь череп. Состоит из двух половин, или полушарий, разделенных продольной щелью, каждое полушарие разделено сбоку роландовой или сильвиевой бороздами. Таким образом, в мозге выделяют четыре части, или доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Головной мозг состоит из нескольких слоев.
Кора головного мозга, или серое вещество, - это наружный слой, образованный телами нервных клеток - нейронов. Белое вещество составляет остальные ткани головного мозга и состоит из дендритов, или отростков клеток. Мозолистое тело, расположенное во внутренней части, между двумя полушариями, образовано различными нервными каналами. Наконец, желудочки головного мозга - это четыре взаимосвязанные полости, по которым циркулирует цереброспинальная жидкость.
Мозжечок: маленький орган, расположенный под затылочной частью головного мозга. Основная функция мозжечка состоит в поддержании равновесия и координации движений опорно-двигательной системы.
Мозговой мост: также расположен под затылочной долей головного мозга, спереди мозжечка. Действует как передающий центр чувствительных и двигательных путей.
Продолговатый мозг: является продолжением мозгового моста и непосредственно переходит в спинной мозг. Регулирует важные непроизвольные функции организма через дыхательный центр (частоту дыхания), сосудодвигательный центр (сужение и расширение кровеносных сосудов) и рвотный центр.
Ввиду своей чрезвычайной важности головной мозг хорошо защищен. Кроме черепа, являющегося прочной костной структурой, он защищен тремя очень тонкими оболочками: твердой, паутинной и мягкой мозговыми оболочками, которые оберегают его от прямого соприкосновения с костями черепа. Также желудочки головного мозга выделяют цереброспинальную жидкость, служащую амортизатором при ударах в голову.
эмбриональный мозг головной этап
Развитие головного мозга
Эмбриогенез головного мозга начинается с развития в передней (ростральной) части мозговой трубки двух первичных мозговых пузырей, возникающих в результате неравномерного роста стенок нервной трубки (архэнцефалон и дейтерэнцефалон). Дейтерэнцефалон, как и задняя часть мозговой трубки (впоследствии спинной мозг), располагается над хордой. Архэнцефалон закладывается впереди нее.
Затем в начале четвертой недели у зародыша дейтерэнцефалон делится на средний (mesencephalon) и ромбовидный (rhombencephalon) пузыри. А архэнцефалон превращается на этой (трехпузырной) стадии в передний мозговой пузырь (prosencephalon). В нижней части переднего мозга выпячиваются обонятельные лопасти (из них развиваются обонятельный эпителий носовой полости, обонятельные луковицы и тракты). Из дорсолатеральных стенок переднего мозгового пузыря выступают два глазных пузыря. Далее из них развиваются сетчатка глаз, зрительные нервы и тракты.
На шестой неделе эмбрионального развития передний и ромбовидный пузыри делятся каждый на два и наступает пятипузырная стадия.
Передний пузырь - конечный мозг - разделяется продольной щелью на два полушария. Полость также делится, образуя боковые желудочки. Мозговое вещество увеличивается неравномерно, и на поверхности полушарий образуются многочисленные складки - извилины, отделенные друг от друга более или менее глубокими бороздами и щелями. Каждое полушарие разделяется на четыре доли, в соответствие с этим полости боковых желудочков делятся также на 4 части: центральный отдел и три рога желудочка. Из мезенхимы, окружающей мозг зародыша, развиваются оболочки мозга. Серое вещество располагается и на периферии, образуя кору больших полушарий, и в основании полушарий, образуя подкорковые ядра.
Задняя часть переднего пузыря остается неразделенной и называется теперь промежуточным мозгом. Функционально и морфологически он связан с органом зрения. На стадии, когда границы с конечным мозгом слабо выражены, из базальной части боковых стенок образуются парные выросты - глазные пузыри, которые соединяются с местом их происхождения при помощи глазных стебельков, впоследствии превращающихся в зрительные нервы. Наибольшей толщины достигают боковые стенки промежуточного мозга, которые преобразуются в зрительные бугры, или таламус. В соответствии с этим полость III желудочка превращается в узкую сагиттальную щель. В вентральной области (гипоталамус) образуется непарное выпячивание - воронка, из нижнего конца которой происходит задняя мозговая доля гипофиза - нейрогипофиз.
Третий мозговой пузырь превращается в средний мозг, который развивается наиболее просто и отстает в росте. Стенки его утолщаются равномерно, а полость превращается в узкий канал - Сильвиев водопровод, соединяющий III и IV желудочки. Из дорсальной стенки развивается четверохолмие, а из вентральной - ножки среднего мозга.
Ромбовидный мозг делится на задний и добавочный. Из заднего формируется мозжечок - сначала червь мозжечка, а затем полушария, а также мост. Добавочный мозг превращается в продолговатый мозг. Стенки ромбовидного мозга утолщаются - как с боков, так и на дне, только крыша остается в виде тончайшей пластинки. Полость превращается в IV желудочек, который сообщается с Сильвиевым водопроводом и с центральным каналом спинного мозга.
В результате неравномерного развития мозговых пузырей мозговая трубка начинает изгибаться (на уровне среднего мозга - теменной прогиб, в области заднего мозга - мостовой и в месте перехода добавочного мозга в спинной - затылочный прогиб). Теменной и затылочный прогибы обращены наружу, а мостовой - внутрь.
Структуры головного мозга, формирующиеся из первичного мозгового пузыря: средний, задний и добавочный мозг - составляют ствол головного мозга. Он является ростральным продолжением спинного мозга и имеет с ним общие черты строения. Проходящая по латеральным стенкам спинного мозга и стволового отдела головного мозга парная пограничная борозда делит мозговую трубку на основную (вентральную) и крыловидную (дорзальную) пластинки. Из основной пластинки формируются моторные структуры (передние рога спинного мозга, двигательные ядра черепно-мозговых нервов). Над пограничной бороздой из крыловидной пластинки развиваются сенсорные структуры (задние рога спинного мозга, сенсорные ядра ствола мозга), в пределах самой пограничной борозды - центры вегетативной нервной системы.
Производные архэнцефалона (telencephalon и diencephalon) создают подкорковые структуры и кору. Здесь нет основной пластинки (она заканчивается в среднем мозге), следовательно, и нет двигательных и вегетативных ядер. Весь передний мозг развивается из крыловидной пластинки, поэтому в нем имеются лишь сенсорные структуры.
Постнатальный онтогенез нервной системы человека начинается с момента рождения ребенка.
Головной мозг новорожденного весит 300-400 г. Вскоре после рождения прекращается образование из нейробластов новых нейронов, сами нейроны не делятся.
К восьмому месяцу после рождения вес мозга удваивается, а к 4-5 годам утраивается. Масса мозга растет в основном за счет увеличения количества отростков и их миелинизации.
Масса мозга взрослого человека колеблется от 1100 до 2000 г. На протяжении от 20 до 60 лет масса и объем остаются максимальным и постоянным для каждого индивидуума.
Список литературы
1. Анатомия центральной нервной системы: Учебное пособие для студентов вузов / Н.В. Воронова, H.M. Климова, А.М. Менджерицкий. - М.: АспектПресс, 2005.
2. Санин M.П., Билич Г.Л. Анатомия человека: В 2 кн. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1999.
3. Курепина М.М., Ожигова А.П., Никитина А.А. Анатомия человека: учеб. Для студ. Высш. Учеб. Заведений. - М.: Гуманит. Изд. центр ВЛАДОС, 2002.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Продолговатый мозг, задний мозг, средний мозг, промежуточный мозг, продолговатый мозг, конечный мозг. Кора головного мозга. Мозжечок, или малый мозг. Лобная доля. Теменная доля. Височная доля. Затылочная доля. Островок.
реферат , добавлен 18.03.2004
Строение головного мозга - органа, координирующего и регулирующего все жизненные функции организма и контролирующего поведение, его отделы и функции. Основные части: продолговатый мозг, Варолиев мост и средний мозг. Строение и основные функции мозжечка.
презентация , добавлен 18.10.2014
Основание головного мозга. Полушария большого мозга. Зрительная система. Продолговатый мозг. Основные участки правого полушария большого мозга лобная, теменная, затылочная и височная доли. Средний, промежуточный и конечный мозг. Кора большого мозга.
реферат , добавлен 23.01.2009
Головной мозг - самый крупный отдел центральной нервной системы человека, расположенный в черепной коробке. Внутреннее и внешнее строение мозжечка. Его основные функции. Мозжечок как крупный отдел головного мозга, входящий в состав головного мозга.
реферат , добавлен 21.03.2010
Переферическая нервная система. Проводниковая функция спинного мозга. Задний мозг: мозговой мост и мозжечок. Рефлекс как основная форма нервной деятельности. Внутреннее строение спинного мозга. Причины спинального шока. Физиология среднего мозга.
презентация , добавлен 07.12.2013
Изображение правого полушария головного мозга взрослого человека. Структура мозга, его функции. Описание и предназначение большого мозга, мозжечка и мозгового ствола. Специфические черты строения головного мозга человека, отличающие его от животного.
презентация , добавлен 17.10.2012
Тенденции, закономерности и процессы развития человека на протяжении всей жизни. Пренатальный (внутриутробный) и постнатальный период развития организма. Этапы развития головного мозга человека. Задний и добавочный ромбовидный мозг. Ствол головного мозга.
реферат , добавлен 12.11.2010
Характеристика строения и функций отделов промежуточного мозга - таламической области, гипоталамуса и желудочка. Устройство и особенности кровоснабжения среднего, заднего и продолговатого отделов головного мозга. Система желудочков головного мозга.
презентация , добавлен 27.08.2013
Характеристика мозга, важнейшего органа человека, регулирующего все процессы, рефлексы и движения в теле. Оболочки головного мозга: мягкая, паутинная, твердая. Функции продолговатого мозга. Основное значение мозжечка. Серое вещество спинного мозга.
презентация , добавлен 28.10.2013
Эмбриогенез человека от оплодотворения и до рождения. Строение мозга: основные отделы головного мозга человека и его эмбриогенез. Дифференцировка клеток нервной ткани, формирование нервной трубки. Рост полушарий в ходе развития плода и закладки мозга.
После слияния яйцеклетки со сперматозоидом (оплодотворения) новая клетка начинает делиться. Через некоторое время из этих новых клеток образуется пузырек. Одна стенка пузырька впячивается внутрь, и в результате образуется зародыш, состоящий из трех слоев клеток: самый внешний слой – эктодерма, внутренний – эндодерма и между ними – мезодерма. Нервная система развивается из наружного зародышевого листка – эктодермы. У человека в конце 2-й недели после оплодотворения обособляется участок первичного эпителия и образуется нервная пластинка. Ее клетки начинают делиться и дифференцироваться, вследствие чего они резко отличаются от соседних клеток покровного эпителия (рис. 1.1). В результате деления клеток края нервной пластинки приподнимаются и появляются нервные валики.
В конце 3-й недели беременности края валиков смыкаются, образуя нервную трубку, которая постепенно погружается в мезодерму зародыша. На концах трубки сохраняются два нейропора (отверстия) – передний и задний. К концу 4-й недели нейропоры зарастают. Головной конец нервной трубки расширяется, и из него начинает развиваться головной , а из оставшейся части – . На этой стадии головной мозг представлен тремя пузырями. Уже на 3 – 4-й неделе выделяются две области нервной трубки: дорсальная (крыловидная пластинка) и вентральная (базальная пластинка). Из крыловидной пластинки развиваются чувствительные и ассоциативные элементы нервной системы, из базальной – моторные. Структуры переднего мозга у человека целиком развиваются из крыловидной пластинки.
В течение первых 2 мес. беременности образуется основной (среднемозговой) изгиб головного мозга: передний мозг и загибаются вперед и вниз под прямым углом к продольной оси нервной трубки. Позже формируются еще два изгиба: шейный и мостовой. В этот же период первый и третий мозговые пузыри разделяются дополнительными бороздами на вторичные пузыри, при этом появляется 5 мозговых пузырей. Из первого пузыря образуются большие головного мозга, из второго – промежуточный мозг, который в процессе развития дифференцируется на таламус и . Из оставшихся пузырей формируются и . В течение 5 – 10-й недели развития начинается рост и дифференцировка конечного мозга: образуются кора и подкорковые структуры. На этой стадии развития появляются мозговые оболочки, формируются ганглии нервной периферической вегетативной системы, вещество коры надпочечников. приобретает окончательное строение.
В следующие 10 – 20 нед. беременности завершается формирование всех отделов головного мозга, идет процесс дифференцировки мозговых структур, который заканчивается только с наступлением половозрелости (рис. 1.2). Полушария становятся самой большой частью головного мозга. Выделяются основные доли (лобная, теменная, и затылочная), образуются и борозды больших полушарий. В в шейном и поясничном отделах формируются утолщения, связанные с иннервацией соответствующих поясов конечностей. Окончательный вид приобретает . В последние месяцы беременности начинается миелинизация (покрытие нервных волокон специальными чехлами) нервных волокон, которая заканчивается уже после рождения.
Головной и спинной мозг покрыты тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой. Головной мозг заключен в черепную коробку, а спинной мозг – в позвоночный канал. Соответствующие нервы (спинномозговые и черепные) покидают через специальные отверстия в костях.
В процессе эмбрионального развития головного мозга полости мозговых пузырей видоизменяются и превращаются в систему мозговых желудочков, которые сохраняют связь с полостью спинномозгового канала. Центральные полости больших полушарий головного мозга образуют боковые желудочки довольно сложной формы. Их парные части имеют в своем составе передние рога, которые находятся в лобных долях, задние рога, находящиеся в затылочных долях, и нижние рога, расположенные в височных долях. Боковые желудочки соединяются с полостью промежуточного мозга, которая является III желудочком. Через специальный проток (сильвиев водопровод) III желудочек соединяется с IV желудочком; IV желудочек образует полость заднего мозга и переходит в спинномозговой канал. На боковых стенках IV желудочка находятся отверстия Люшки, а на верхней стенке – отверстие Мажанди. Благодаря этим отверстиям полость желудочков сообщается с подпаутинным пространством. Жидкость, заполняющая желудочки головного мозга, называется эндолимфой и образуется из крови. Процесс образования эндолимфы протекает в специальных сплетениях кровеносных сосудов, (они называются хороидальными сплетениями). Такие сплетения находятся в полостях III и IV мозговых желудочков.
Сосуды головного мозга.
Головной очень интенсивно снабжается кровью. Это связано, прежде всего, с тем, что нервная ткань одна из наиболее работоспособных в нашем организме. Даже ночью, когда мы отдыхаем от дневной работы, наш мозг продолжает интенсивно работать (подробнее см. раздел «Активирующие системы мозга»). Кровоснабжение головного мозга происходит по следующей схеме. Головной мозг снабжается кровью по двум парам основных кровеносных сосудов: общим сонным артериям, которые проходят в области шеи и их пульсация легко прощупывается, и паре позвоночных артерий, заключенных в латеральных частях позвоночного столба (см. ). После того как позвоночные артерии покидают шейный последний позвонок, они сливаются в одну базальную артерию, которая проходит в специальной ложбине на основании моста. На основании мозга в результате слияния перечисленных артерий образуется кольцевой кровеносный сосуд. От него кровеносные сосуды (артерии) веерообразно охватывают весь мозг, включая большие полушария.
Венозная кровь собирается в специальные лакуны и покидает пределы головного мозга по яремным венам. Кровеносные сосуды головного мозга вмонтированы в мягкую мозговую оболочку. Сосуды многократно ветвятся и в виде тонких капилляров проникают в мозговую ткань.
Головной мозг человека надежно защищен от проникновения инфекций так называемым гематоэнцефалическим барьером. Этот барьер формируется уже в первую треть срока беременности и включает в себя три мозговые оболочки (самая внешняя – твердая, затем паутинная и мягкая, которая прилежит к поверхности мозга, в ней находятся кровеносные сосуды) и стенки кровеносных капилляров мозга. Другой составляющей частью этого барьера являются глобальные оболочки вокруг кровеносных сосудов, образованные отростками клеток . Отдельные мембраны клеток глии тесно прилегают друг к другу, создавая щелевые контакты между собой.
В головном мозге есть участки, где гематоэнцефалический барьер отсутствует. Это район гипоталамуса, полость III желудочка (субфорникальный орган) и полость IV желудочка (area postrema). Здесь стенки кровеносных сосудов имеют специальные места (так называемый фенестрированный, т. е. продырявленный, эпителий сосудов), в которых из нейронов головного мозга в кровеносное русло выбрасываются гормоны и их предшественники. Подробнее эти процессы будут рассмотрены в гл. 5.
Таким образом, с момента зачатия (слияние яйцеклетки со сперматозоидом) начинается развитие ребенка. За это время, которое занимает почти два десятка лет, развитие человека проходит несколько этапов (табл. 1.1).
Таблица 1.1 Стадии развития ребенка
| Периоды | Стадии | Возраст | |||
| Внутриутробного | Фаза | Первые 3 мес. беременности. | |||
| развития | («утробное | эмбрионального | |||
| детство») | развития | ||||
| Фаза | плацентного | 3- 9 мес. беременности | |||
| развития | |||||
| Новорожденности | До 18-24 дней с момента | ||||
| рождения | |||||
| Вскармливания грудью | Грудной, | или | До 1 года с момента рождения | ||
| младший ясельный, | |||||
| возраст | |||||
| Молочных зубов | Предшкольный | От 1 года до 4 лет | |||
| возраст | |||||
| Дошкольный | От 4 до 7 лет | ||||
| возраст | |||||
| Отрочества | Младший | От 7 до 11-12 лет | |||
| школьный возраст | |||||
| Полового созревания | Средний школьный | От 11-12 до 14-16 лет. От 13-15 | |||
| возраст | до 17-18 лет | ||||
Вопросы
1. Этапы развития центральной нервной системы человека.
2. Периоды развития нервной системы ребенка.
3. Что составляет гематоэнцефалический барьер?
4. Из какой части нервной трубки развиваются сенсорные и моторные элементы центральной нервной системы?
5. Схема кровоснабжения головного мозга.
Новорожденный не приспособлен к внешней среде, включая биологическую и социальную. Развитие головного мозга зависит от наследственных генных свойств, питания и характера влияния окружающего человеческого общества. Для полноценного развития нервной системы необходимо взаимодействие биологического и социального факторов. После рождения организм вступает в контакт с внешней средой, которая воздействует разнообразными раздражителями, оказывающими влияние на развитие центральной нервной системы. Постепенно толщина коры головного мозга увеличивается. Развитие клеточной структуры коры головного мозга осуществляется в основном до 13 лет. Несомненно, что структурная перестройка коры происходит на протяжении всей жизни человека, но в более позднем возрасте эти изменения еще не поддаются количественной и качественной оценке.
Различные области коры имеют свои структурные цитомиелоархитектонические особенности и, следовательно, неодинаковую степень возрастных изменений, которые рассматриваются только в специальной литературе. Примером динамики перестройки может служить кора центральной и постцентральной областей. В предцентральной области к 10 годам кора утолщается за счет развития клеток III и IV слоев. Только после 10 лет волокна этих клеток в основном миелинизируются. В постцентральной области к 10 годам число миелинизированных волокон увеличивается в 7 раз. Отмечено, что миелоархитектоника коры созревает позднее, чем тело нейрона или волокна. Полностью представить анатомические особенности коры и вскрыть связанный с этой перестройкой физиологический смысл пока невозможно. Чтобы понять эти взаимоотношения, необходимо изучать структуру мозга и его функцию на живом человеке на протяжении всего его онтогенеза. В настоящее время проведение такого исследования представляет сложную техническую задачу.
У новорожденного полушарие головного мозга, основные извилины коры уже сформированы (рис. 489). После рождения в соответствии с увеличением полушарий, утолщением коры изменяются форма, глубина и высота борозд и извилин.
Височная доля после рождения развита лучше, чем другие доли мозга, тем не менее в ней происходит заметная клеточная перестройка (рис. 490).
489. Рельеф полушария мозга новорожденного (по Ю. Г. Шевченко).
490. Возрастные особенности коры верхней височной извилины (поле 38).
а - новорожденного, б - ребенка 6 мес (по Conel).
Гиппокамповая и обонятельная извилины к 6 месяцу смещаются в медиальном направлении за счет роста височной доли на стыке с теменной и затылочной долями. Верхняя височная извилина не развита, а борозды височной доли неглубокие и фрагментированы; они оформляются только к 7 годам.
Затылочная доля пропорционально к полушариям относительно мала, но содержит все борозды и извилины. Только шпорная и теменно-затылочная борозды у новорожденных выходят на латеральную поверхность полушария.
Значительные изменения происходят в нижнетеменной и нижней лобной борозде за счет возникновения многих мелких дополнительных борозд. Только с совершенствованием речедвигательных функций у ребенка к 5-7 годам лобная доля развивается настолько, что прикрывает островок мозга.
В передней и задней центральных извилинах на первом году жизни возникают глубокие дополнительные борозды 1-го и 2-го порядка. Межтеменная борозда разобщается от постцентральной борозды.
Варианты извилин . С середины XIX века началось детальное изучение вариабельности извилин и борозд мозга человека. Многие исследователи описали их варианты у людей разного пола, возраста, различных рас и народностей; был использован и исторический эволюционный метод. При изучении вариантов строения мозга учитываются признаки стабильности, ветвистости, длина, глубина и форма борозд. Наиболее стабильными являются центральная, лобно-краевая, восходящая ветвь латеральной борозды, нижняя постцентральная, теменно-затылочная, шпорная, верхняя и средняя височная, теменно-затылочная борозды. Чаще изменяются верхняя предцентральная и постцентральная борозды.
С освобождением передних конечностей у человека их функция изменилась, особенно правой руки, что обусловило функциональную доминантность левого полушария головного мозга. В доминантном полушарии также локализуется механизм произвольной речи, а механизмы мышления расположены в обоих полушариях. Праворукость не является врожденной, а развивается только путем упражнения правой руки. В связи с неравномерностью функций и возникает приобретенная асимметрия формы и микроструктуры мозговых полушарий.
