Gali labai skirtis priklausomai nuo sąlygų aplinką. Taigi, transkriptas apibūdina vienos ląstelės, ląstelių grupės, konkretaus audinio ar net viso organizmo funkcinį aktyvumą. Alleno instituto ekspertai, vadovaujami Allano Joneso, parengė transkriptinį žmogaus smegenų atlasą, kuris ne tik praplės mūsų žinias apie atskirų smegenų sričių funkcijas, bet ir geriau supras centrinės nervų sistemos ligų priežastis. sistema. nervų sistema.

Šis darbas užėmė pirmąją vietą konkurso „-2012“ kategorijoje „Geriausias naujienų pranešimas“.

Konkurso rėmėja – viziją turinti bendrovė „Life Technologies“.

Nuo paprasto iki sudėtingo

2001 metais Paulas Allenas Sietle (JAV) įkūrė Alleno smegenų institutą. Kadangi būtų per daug įžūlu pradėti tiesiogiai nuo žmogaus smegenų, pirmasis instituto projektas buvo Allen Mouse Brain Atlas, pelių smegenų transkripto atlasas. Projektas pradėtas 2004 metais ir buvo baigtas per 2 metus.

Šio tyrimo tikslas buvo, pirma, išsamus histologinis smegenų morfologijos tyrimas ir, antra, transkripto tyrimas naudojant hibridizaciją. savo vietoje(žr. šoninę juostą). Rezultatas yra visavertė duomenų bazė, kurioje yra informacija apie tai, kurioje smegenų dalyje kurie genai veikia. Duomenys pateikiami ir kaip klasikinių smegenų pjūvių nuotraukos, ir kaip skaitmeniniai 3D vaizdai (1 pav.).

Svarbus Allen Mouse Brain Atlas projekto bruožas buvo autorių sprendimas visus rezultatus paskelbti viešai www.brain-map.org, kur kiekvienas gali rasti informacijos apie konkretaus geno raišką konkrečioje srityje. Visus duomenis galima atsisiųsti, o pažengusiems vartotojams buvo sukurta nemažai programų, pavyzdžiui, „NeuroBlast“, kurios leidžia rasti genus, turinčius tą patį raiškos modelį.

Per šešerius metus „Allen Mouse Brain Atlas“ tapo svarbiu informacijos šaltiniu atliekant eksperimentinius darbus, įskaitant smegenų dopaminerginės sistemos funkcionavimo, priklausomybės elgesio, nervų sistemos ligų tyrimo modelių kūrimą ir daugelį kitų. kiti. Įdomu tai, kad atlasu naudojosi ne tik su pelėmis dirbantys mokslininkai, bet ir tie, kurie savo tyrimuose naudoja žiurkes, vaisines muses ir net nematodus.

Darbas su pelės smegenų žemėlapiu leido optimizuoti eksperimentinius automatinio srautinio perdavimo metodus ir sukurti būtinus programinė įranga ir didelių duomenų kiekių apdorojimo metodai. Dėl įgytos patirties Alleno institutas galėjo pradėti kurti transkriptinį žmogaus smegenų žemėlapį.

Skyrius techninių detalių mėgėjams

Du pagrindiniai šio Alleno smegenų atlaso tyrimo metodai vadinami hibridizacija savo vietoje ir RNR mikrogardelių metodas (angliškai jis paprastai vadinamas mikromasyvas). Abu jie yra pagrįsti azoto bazių komplementarumo principu.

Hibridizacija savo vietoje

Vandenilinių jungčių susidarymas pagal komplementarumo principą tarp pirmosios RNR molekulės (iš pradžių esančios ląstelėje) ir antrosios (sukurtos eksperimentuotojo) susidarant dvigrandžiu kompleksui vadinamas hibridizacija. Savo vietoje(lot. „on the spot“) pridedamas prie metodo pavadinimo, nes RNR hibridizacija šiuo atveju vyksta tiesiogiai ten, kur ląstelės gamina RNR – audinių mėginyje. Jei paženklinsite papildomą RNR molekulę ir apdorosite audinių mėginį tokių molekulių tirpalu, galėsite vizualizuoti ląsteles, gaminančias šią RNR.

Taip pat žiūrėkite vaizdo įrašus:

• DNR tyrimo metodai – hibridizacija(apie hibridizaciją)
• Savo vietoje Hibridizacija(apie metodą ir jo taikymą vystymosi biologijoje)

RNR mikrogardelės

Mikrogardelių metodas taip pat pagrįstas RNR gebėjimu hibridizuotis. Šis metodas gali būti naudojamas didelio masto ekranuose aptikti mažus RNR kiekius su dideliu jautrumu.

Alleno atlaso projekto mastas žmogaus smegenys galima palyginti su Žmogaus genomo projektu*. Visų pirma, šis atlasas suteikia vilčių sėkmingai ieškoti naujų požiūrių gydant nervų sistemos ligas, tokias kaip Alzheimerio liga, Parkinsono liga, autizmas ir kt. Sukurtas analizės metodas leis palyginti sveikų kontrolinių pacientų smegenų transkriptus, o tai leis suprasti ligos molekulinį pagrindą. Žmogaus ir primatų smegenų transkripto palyginimas padės suprasti daugelį klausimų apie žmogaus evoliuciją (pavyzdžiui, kodėl žmonėms taip sekasi žodinis bendravimas ir ką su tuo turi liūdnai pagarsėjęs „kalbos genas“).

* - Užteks išsamią analizęŠi programa pateikta straipsnyje "". - Red.

Didelio susidomėjimo kelia mažai ištirtų genų, kurių raiška buvo atrasta rengiant atlasą, funkcijų tyrimas. Tikėtina, kad jie atskleis anksčiau nežinomus ar menkai suprantamus smegenų aspektus ir jų sąveiką su kitais organais, pavyzdžiui, neseniai atrastą COMT geno vaidmenį placebo efekte.

Žodžiu, šiandien dar per anksti spręsti apie visas galimybes, atsiveriančias atsiradus žmogaus smegenų transkripto atlasui, tačiau nebūtų perdėta sakyti, kad neurologai savo tyrimams gavo naują galingą įrankį.

Literatūra

1. Lau S. ir kt.(2008). Genų ekspresijos su neuroanatomija tyrimas ir vizualizavimas suaugusių pelių smegenyse. BMC Bioinformatika 9, 153;
2. Alavianas K.N., Simonas H.H. (2009).

Smegenys yra neįtikėtinai sudėtinga ir daugiapakopė struktūra. Neseniai mokslininkai sukūrė trimatį svarbiausio organo žemėlapį Žmogaus kūnas, kuris vadinosi BigBrain.

Atlase yra mažiausios smegenų detalės, kurios užfiksuotos didžiausia raiška. Tyrėjai teigia, kad jų darbas padės išsamiai suprasti, kaip veikia ir sąveikauja įvairios mūsų smegenų dalys. Be to, žemėlapyje taip pat yra praktinis naudojimas neurochirurgijoje: gydytojai turi žinoti visas detales prieš implantuodami į smegenis elektrodus ir kitus prietaisus.

Žmogaus smegenų kartografavimas buvo senas neurologijos tikslas. Anksčiau mokslininkai jau buvo žengę žingsnius šia kryptimi, kurdami, taip pat ir elektroninius, tačiau ankstesni tyrimai nepasižymėjo tokiu aiškumu kaip paskutinis žemėlapis.

Smegenų modeliavimo sunkumas visų pirma yra tas, kad jos yra trapios ir labai trapios sudėtinga struktūra. Dar viena kliūtis buvo ir smegenų paviršių dengiančios bangelės bei raukšlės. Supjaustant jį į sluoksnius reikia sukurti dvimačius objektus, todėl ne visada aišku, kaip ląstelės funkcionuoja trimačio objekto raukšlėse.

Projektas sukurti BigBrain atlasą Katrin Amunts iš Jülich tyrimų centro ir jos kolegos iš Vokietijos ir Kanados buvo pradėtas dar 2003 m.

Tam jie atrinko 65 metų moters, kuri per savo gyvenimą nerodė jokių požymių, smegenis. psichinė liga. Taip pat buvo atmesti kiti veiksniai, galintys turėti įtakos smegenų anatomijai. Keletą mėnesių organas buvo „marinuojamas“ formaldehido tirpale, o po to dedamas į skystą parafiną.

Tada smegenys mikrotomu buvo supjaustomos į daugiau nei 7400 sluoksnių, kurių kiekvienas buvo ne didesnis kaip 20 mikrometrų (penktadalis žmogaus plauko pločio). Atkreipkite dėmesį, kad smegenys tyrimams paprastai supjaustomos į daug storesnius sluoksnius, kurių plotis yra vienas milimetras. Tada mokslininkai padarė skaitmenines nuotraukas sluoksnių, kurių skiriamoji geba yra 13 tūkst. x 11 tūkst. pikselių.

Kiti žingsniai buvo ištirti kiekvieną sluoksnį naudojant mikroskopą ir iš gautų vaizdų atkurti trimatę smegenų struktūrą. Šis procesas tyrėjams prireikė daugiau nei 1000 valandų darbo su itin galingu kompiuteriu. Net jei sluoksnis buvo nupjautas kampu, kompiuterio programa teisingai apskaičiavo pradinę trimatę formą, sutelkdamas dėmesį į didelė raiška paveikslėlius.

Kaip pranešama pranešime spaudai, gauto 3D modelio kokybė buvo 50 kartų aukštesnė nei ankstesnių analogų, sukurtų naudojant magnetinio rezonanso tomografiją. Toks žemėlapis leis mums ištirti smegenų funkcijas ląstelių lygis, nors absoliučiai visi tarpląsteliniai ryšiai ir nerviniai ryšiai ant jo nesimato.

Vienaip ar kitaip, BigBrain projektas bus itin naudingas fundamentiniam mokslui ir medicinai. „Pavyzdžiui, žemėlapį galima naudoti atliekant magnetinio rezonanso tomografiją pacientui, patyrusiam rimtą galvos smegenų traumą Pitieux ligoninėje Paryžiuje, kuris nedalyvavo tyrime. Galano tiria trauminių smegenų sužalojimų poveikį.

Tačiau BigBrain projekto žemėlapis, žinoma, nėra universalus, turi ir trūkumų. „Be to, kad klaidų buvo galima padaryti net smegenų pjaustymo į sluoksnius stadijoje, reikia atsižvelgti į tai, kad kiekvieno žmogaus smegenų sandara yra individuali ir į šias klaidas reikia atsižvelgti. Manau, kad šio projekto duomenis būtina derinti su ankstesnių, ne tokių kokybiškų tyrimų rezultatais, kad būtų sukurtas universalesnis žmogaus smegenų žemėlapis“, – sako Kalifornijos universiteto neuromokslininkas Johnas Mazziotta, nedalyvavęs. BigBrain projekte.

Būtų gerai papildyti Amuntės ir jos komandos gautus duomenis. 2013 metų balandį atliktų tyrimų metu mokslininkai pašalino visas organo lipidines membranas ir gavo visiškai skaidrias smegenis, kurias tirti ateityje tapo daug lengviau.

Priduriame, kad Amuntų komanda supranta individualių smegenų struktūros ypatybių svarbą, todėl siekia atlikti tolesnius šio organo tyrimus. Mokslininkai planuoja sukurti panašų vyro ir jaunesnės moters smegenų modelį, kad nustatytų lyčių ir amžiaus skirtumus.

Warrenas Selmanas, Klivlando universiteto ligoninės Neurochirurgijos skyriaus pirmininkas, sakė, kad dar vienas BigBrain atlaso trūkumas yra tai, kad jis pagrįstas mirusio žmogaus smegenimis. Tokiu atveju neįmanoma stebėti įdomiausio proceso – neuronų funkcionavimo ir sąveikos. Selmanas pažymi, kad „BigBrain“ yra puiki duomenų bazė, tačiau norint visapusiškai suprasti, reikia papildyti svarbiausias kūnasŽmogaus kūnas.

Straipsnį, aprašantį darbą su projektu ir gautus rezultatus galima perskaityti žurnale Science.

Atlas: žmogaus anatomija ir fiziologija. Užbaigti praktinis vadovas Elena Jurievna Zigalova

Smegenys

Smegenys

Smegenys yra kaukolės ertmėje, kurios formą lemia smegenų forma. Naujagimio berniuko smegenų svoris yra apie 390 g (339,25–432,5 g), o mergaitės – 355 g (329,99–368 g). Iki 5 metų smegenų svoris sparčiai didėja, sulaukus šešerių metų pasiekia 85–90% galutinio, vėliau lėtai didėja iki 24–25 metų, po to augimas sustoja ir siekia apie 1500 g. (nuo 1100 iki 2000 g).

Smegenys yra suskirstytos į tris pagrindines dalis: smegenų kamieną, smegenis ir telencefaloną (pusrutulius). didelės smegenys). Smegenų kamieną sudaro pailgosios smegenys, tiltas, vidurinės smegenys ir tarpinis smegenys. Iš čia atsiranda kaukolės nervai. Labiausiai išsivysčiusi, didžiausia ir funkciškai reikšmingiausia smegenų dalis yra smegenų pusrutuliai. Funkciškai svarbiausios yra pusrutulių dalys, kurios sudaro apsiaustą. Smegenėlių skersinis plyšys atskiria pusrutulių pakaušio skilteles nuo smegenėlių. Yra užpakalinėje ir apatinėje pakaušio skilčių dalyje smegenėlių Ir medulla, virsta nugarine. Smegenys susideda iš priekinės smegenys, kuris yra padalintas į baigtinis Ir tarpinis; vidutinis; rombo formos, įskaitant užpakalinės smegenys(tai įtraukia tiltas Ir smegenėlių) Ir medulla. Įsikūręs tarp deimanto formos ir vidurio rombencefalono sąsmauka.

Priekinės smegenys – centrinės nervų sistemos skyrius, kontroliuojantis visas gyvybines organizmo funkcijas. Smegenų pusrutuliai yra geriausiai išsivystę Homo sapiens, jų masė sudaro 78% visos smegenų masės. Žmogaus smegenų žievės paviršiaus plotas yra apie 220 tūkstančių mm2, tai priklauso nuo prieinamumo didelis kiekis grioveliai ir vingiai. Žmogaus priekinės skiltys ypač išsivysto, jų paviršius sudaro apie 29% viso žievės paviršiaus, o jų masė sudaro daugiau nei 50% smegenų masės. Smegenų pusrutulius vieną nuo kito skiria išilginis smegenų plyšys, kurio gilumoje matomas ryšys tarp jų corpus callosum susidaro baltosios medžiagos. Kiekvienas pusrutulis susideda iš penkių skilčių. Centrinė vaga (Rolandova) atskiria priekinę skiltį nuo parietalinis; šoninis griovelis (Sylvian) – laiko iš priekinis Ir parietalinis, parieto-pakaušio vagelė dalijasi parietalinis Ir pakaušio skiltis(ryžių. 67). Šoninės vagos gilumoje yra insula. Mažesni grioveliai padalija skiltis į vingius. Trys kraštai (viršutinis, apatinis ir vidurinis) padalija pusrutulius į tris paviršius: superolaterinį, vidurinį ir apatinį.

Superolateralinis smegenų pusrutulio paviršius. Priekinės skilties. Daugybė griovelių padalija jį į vingius: jis eina beveik lygiagrečiai centrinei grioveliui ir prieš jį priešcentrinė vaga, kuris atskiria priešcentrinis giras. Iš priešcentrinės griovelės du grioveliai daugmaž horizontaliai tęsiasi į priekį, dalijasi viršutinė, vidurinė Ir apatinė priekinė gira. Parietalinė skiltis.Postcentralinė griovelis atskiria to paties pavadinimo gyrus; horizontalus intraparietalinis griovelis dalijasi viršuje Ir apatinės parietalinės lobulės. Pakaušio skiltis grioveliais suskirstytas į keletą vingių, iš kurių pastoviausias yra skersinis pakaušis. Laikinoji skiltis. Du išilginiai grioveliai viršuje Ir prastesnis laikinas atskirti tris laikinas girias: viršutinis, vidurinis Ir žemesnė. Insulinė skiltis. Giliai apskritas insulos griovelis atskiria jį nuo kitų pusrutulio dalių.

Ryžiai. 67. Smegenys. Superolateralinis pusrutulio paviršius. 1 – priekinė skiltis, 2 – šoninė vagelė; 3 – smilkininė skiltis, 4 – smegenėlių lapai; 5 – smegenėlių įtrūkimai; 6 – pakaušio skiltis; 7 – parieto-pakaušio vagelė; 8 – parietalinė skiltis; 9 – postcentrinis gyrus; 10 – centrinis griovelis; 11 – priešcentrinis gyrus

Smegenų pusrutulio medialinis paviršius. Visos jo skiltys dalyvauja formuojant smegenų pusrutulio medialinį paviršių, išskyrus izoliuotą ( ryžių. 68). Corpus Callosum raukšlė eina aplink jį iš viršaus, atskirdamas korpusą nuo cingulinė žievė, leidžiasi žemyn ir į priekį ir toliau įeina hipokampo griovelis. Praeina per vingiuotą žiedą vingiuotas griovelis, kuris prasideda iš priekio ir apačios nuo akytkūnio snapo, kyla į viršų, pasisuka atgal, eidamas lygiagrečiai akytkūnio grioveliui. Jo keteros lygyje nuo vingiuoto griovelio į viršų tęsiasi kraštinė dalis, kuri riboja pericentrinę skiltelę už nugaros ir precuneus priekyje, pats griovelis tęsiasi į subparietalinį griovelį. Apačioje ir užpakalyje per sąsmauką pereina vingiuotasis žiedas parahipokampinis giras kuris baigiasi priekyje nėrimo ir apribota iš viršaus hipokampo griovelis. Cingulate parahippocampal gyrus ir sąsmauka yra sujungti pagal pavadinimą skliautuotas. Įsikūręs giliai hipokampo vagoje dantytas žiedas. Pakaušio skilties medialinis paviršius yra atskirtas parieto-pakaušio vagelė iš parietalinės skilties. Nuo užpakalinio pusrutulio poliaus iki skliautinio gyrus sąsmauko eina kalkarinis griovelis, kuris riboja iš viršaus liežuvinis giras. Tarp priekinės pakaušio įdubos ir užpakalinės kalkinės vagos yra pleištas, nukreiptas į smailų kampą į priekį.

Ryžiai. 68. Smegenys. Pusrutulio medialinis paviršius. 1 - paracentralinė skiltelė, 2 - spygliuočiai, 3 - spygliuočiai, 4 - septum pellucidum, 5 - viršutinė priekinė vaga, 6 - tarptalaminė jungtis, 7 - priekinė komisūra, 8 - talamas, 9 - pagumburis, 10 - keturkampis, 11 optinis chiazmas, 12 – mastoidinis kūnas, 13 – hipofizė, 14 – IV skilvelis, 15 – tiltinis, 16 – tinklinis darinys, 17 – pailgosios smegenys, 18 – smegenėlių vermis, 19 – pakaušio skiltis, 20 – kalkarinė – smegenėlių vagelė, 21 stiebas , 22 – pleištas, 23 – vidurinis smegenų akvedukas, 24 – pakaušio ir laiko įduba, 25 – gyslainės rezginys, 26 – fornix, 27 – precuneus, 28 – corpus callosum

Apatinis smegenų pusrutulio paviršius turi sudėtingiausią reljefą ( ryžių. 69). Priekyje yra apatinis priekinės skilties paviršius, už jo yra laikinasis polius ir apatinis smilkininės bei pakaušio skiltis, tarp kurių nėra aiškios ribos. Apatiniame priekinės skilties paviršiuje uoslės griovelis eina lygiagrečiai išilginiam plyšiui, prie kurio apačioje yra uoslės lemputė ir uoslės traktas, besitęsiantis į uoslės trikampį. Tarp išilginio plyšio ir uoslės griovelio yra tiesi sruogelė. Šonu nuo uoslės griovelio yra orbitinis žiedas. Pakaušio skilties liežuvinį vingį riboja kolateralinė vagelė, kuri pereina į apatinį smilkininės skilties paviršių, dalijanti parahipokampinį ir medialinį pakaušio ir laikinosios skilties žiedą. Priekinis griovelis yra nosies griovelis, kuris ribojasi su parahipokampinio gyrus uncus priekiniu galu.

Ryžiai. 69. Organų valdymas galviniais nervais, diagrama. I – uoslės nervas; II – regos nervas; III – okulomotorinis nervas; IV – trochlearinis nervas; V – trišakis nervas; VI – abducens nervas; VII – veido nervas; VIII – vestibulokochlearinis nervas; IX – glossopharyngeal nervas; X – nervus vagus; XI – priedinis nervas; XII – hipoglosinis nervas

Smegenų žievės struktūra. Smegenų žievę sudaro pilkoji medžiaga, kuri yra išilgai smegenų pusrutulių periferijos (paviršiuje). Skirtingų pusrutulių dalių žievės storis svyruoja nuo 1,3 iki 5 mm. Pirmą kartą Kijevo mokslininkas V.A. Betzas parodė, kad neuronų struktūra ir santykinė padėtis nėra vienodos įvairiose sritysežievė, kuri lemia žievės neurocitoarchitektūrą. Daugiau ar mažiau vienodos struktūros ląstelės yra išdėstytos atskirų sluoksnių (plokštelių) pavidalu. Neokortekse dauguma neuronų sudaro šešias sluoksnius. Skirtinguose pjūviuose skiriasi jų storis, ribų pobūdis, ląstelių dydis, skaičius ir kt.

Išorėje yra pirmoji molekulinė plokštelė, kurioje yra nedideli daugiapoliai asociatyvūs neuronai ir daug neuronų procesų skaidulų apatiniuose sluoksniuose. Antra išorinė granuliuota plokštė formuojasi daug mažų daugiapolių neuronų. Trečias, plačiausias, piramidinė plokštelė yra piramidės formos neuronai, kurių kūnai didėja kryptimi iš viršaus į apačią. Ketvirta vidinė granuliuota plokštė suformuotas mažų žvaigždžių formos neuronų. Penktajame vidinė piramidinė plokštė, kuri yra geriausiai išvystyta priešcentrinėje giroje, turi labai didelių (iki 125 µm) piramidinių ląstelių, kurias atrado V.A. Betz 1874. Šeštoje daugiaformėje plokštelėje yra įvairių formų ir dydžių neuronai.

Neuronų skaičius žievėje siekia 10–14 mlrd. Kiekvienoje ląstelės plokštelėje, be nervų ląstelės išsidėsčiusios nervinės skaidulos. K. Brodmanas 1903–1909 m žievėje nustatė 52 citoarchitektoninius laukus. O. Vogtas ir C. Vogtas(1919–1920), atsižvelgdamas į skaidulų struktūrą, aprašė 150 mieloarchitektoninių sričių smegenų žievėje.

Funkcijų lokalizavimas smegenų žievėje. Smegenų žievėje analizuojami visi dirgikliai, kurie ateina iš išorinės ir vidinės aplinkos.

Žievėje postcentralinis giras ir viršutinė parietalinė skiltelė meluoti proprioceptinio ir bendro jautrumo žievės analizatoriaus branduoliai(temperatūra, skausmas, lytėjimas) priešingoje kūno pusėje. Šiuo atveju apatinių galūnių ir apatinių kūno dalių jautrumo analizatoriaus žievės galai yra arčiau išilginio smegenų plyšio, o viršutinių kūno dalių ir galvos receptorių laukai projektuojami žemiausi ties šoninė vaga ( ryžių. 70A). Variklio analizatoriaus šerdis daugiausia yra įsikūrusi priešcentrinis giras Ir paracentrinė skiltelė pusrutulio medialiniame paviršiuje („motorinė žievė“). Viršutinėse ikicentrinės ir paracentrinės skilties dalyse yra apatinių galūnių raumenų ir apatinių kūno dalių motoriniai centrai. Apatinėje dalyje, šalia šoninio griovelio, yra centrai, reguliuojantys veido ir galvos raumenų veiklą ( ryžių. 70B). Kiekvieno pusrutulio motorinės sritys yra sujungtos su priešingos kūno pusės griaučių raumenimis. Galūnių raumenys yra sujungti atskirai su vienu iš pusrutulių; kamieno, gerklų ir ryklės raumenys yra susiję su abiejų pusrutulių motorinėmis sritimis. Abiejuose aprašytuose centruose vertė projekcijos zonosĮvairių organų dydis priklauso ne nuo jų dydžio, o nuo funkcinės reikšmės. Taigi galvos zonos smegenų pusrutulio žievėje yra daug didesnės nei liemens ir apatinių galūnių zonos kartu paėmus.

Vidurinės laikinosios giros dalies, nukreiptos į insulą, paviršiuje yra šerdis klausos analizatorius. Tiek kairiosios, tiek dešinės pusės klausos organų receptorių laidumo takai artėja prie kiekvieno pusrutulio.

Šerdis vizualinis analizatorius esantis smegenų pusrutulio pakaušio skilties medialiniame paviršiuje iš abiejų pusių („išilgai krantų“) kalkinio griovelio. Dešiniojo pusrutulio vizualinio analizatoriaus branduolys yra sujungtas takais su šonine dešinės akies tinklainės puse ir kairiosios akies medialine tinklainės puse; kairėje su šonine kairiosios akies tinklainės puse ir dešiniosios akies medialine tinklainės puse.

Ryžiai. 70. Žievės centrų išsidėstymas. A – žievės bendro jautrumo centras (jautrumas „homunculus“) (iš V. Penfield ir I. Rasmussen). Smegenų skerspjūvio vaizdai (postcentralinio gyrus lygyje) ir susiję simboliai rodo erdvinį kūno paviršiaus vaizdą smegenų žievėje. B – Motorinė žievės sritis (motorinis „homunculus“; (iš V. Pentfield ir I. Rasmussen). Motorinio „homunculus“ vaizdas atspindi santykinius atskirų kūno dalių atvaizdavimo plotų dydžius. smegenėlių priešcentrinės giros žievė

Uoslės analizatoriaus žievės galas - tai kabliukas, taip pat sena ir senovinė žievė. Senoji žievė yra hipokampo ir krumplyno srityje, senoji žievė yra priekinės perforuotos erdvės, pertvaros pellucidum ir uoslės srityje. Dėl artimos uoslės ir skonio analizatorių branduolių išsidėstymo uoslės ir skonio pojūčiai yra glaudžiai susiję. Abiejų pusrutulių skonio ir uoslės analizatorių branduoliai yra sujungti takais su receptoriais tiek kairėje, tiek dešinėje.

Aprašytuose žievės galuose analizatoriai atlieka signalų, gaunamų iš išorinės ir vidinės kūno aplinkos, komponentų analizę ir sintezę. pirmoji signalizacijos sistema tikrovė (I. P. Pavlovas). Skirtingai nuo pirmojo, antroji signalizacijos sistema egzistuoja tik žmonėms ir yra glaudžiai susijęs su artikuliuotos kalbos raida.

Kalba ir mąstymasžmonėms yra atliekami dalyvaujant visai smegenų žievei. Tuo pačiu metu žievėje yra zonų, kurios yra daugybės specialių funkcijų, susijusių su kalba, centrai. Variklio analizatoriai burnos ir rašymas yra priekinės skilties žievės zonose, esančiose greta priešcentrinio žievės, netoli motorinio analizatoriaus branduolio. Vaizdo ir klausos kalbos suvokimo analizatoriai yra šalia regos ir klausos analizatorių branduolių. Šiuo atveju dešiniarankių kalbos analizatoriai lokalizuojami tik kairiajame pusrutulyje, o kairiarankių – tik dešiniajame.

Telencefalono baziniai (subkortikiniai centriniai) branduoliai ir baltoji medžiaga. Kiekvieno smegenų pusrutulio baltosios medžiagos storyje yra pilkosios medžiagos sankaupos, suformuojančios atskirai gulinčius branduolius, kurie yra arčiau smegenų pagrindo. Šie branduoliai vadinami bazinis(subkortikinis centrinis). Jie apima striatum, tvora Ir migdolo formos kūnas. Striatumo branduoliai sudaro striopallidalinę sistemą, kuri, savo ruožtu, priklauso ekstrapiramidinei sistemai, susijusiai su judesių valdymu ir raumenų tonuso reguliavimu.

Į pusrutulio baltąją medžiagą apima vidinę kapsulę ir skaidulas, praeinančias per smegenų komisūras (corpus callosum, priekinę komisūrą, fornix commissure) ir nukreipiančias į žievę bei bazinius ganglijus; fornix, taip pat skaidulų sistemos, jungiančios žievės sritis ir subkortikinius centrus vienoje smegenų pusėje (pusrutulio).

Šoninis skilvelis. Smegenų pusrutulių ertmės yra šoniniai skilveliai(I ir II), esančios baltosios medžiagos storyje po corpus callosum. Kiekvienas skilvelis susideda iš keturių dalių: priekinis ragas yra priekinėje dalyje, centrinė dalis – parietalinėje, užpakalinis ragas pakaušio ir apatinio rago smilkininėje skiltyje.

diencephalonas, esantis po corpus callosum, susideda iš talamo, epitalamo, metatalamo ir pagumburio. Talamas(vizualinis gumbas) suporuotas, daugiausia sudarytas iš pilkosios medžiagos, yra visų tipų jautrumo subkortikinis centras. Vidurinis dešiniojo ir kairiojo talamo paviršius, nukreiptas vienas į kitą, sudaro trečiojo skilvelio diencefalono ertmės šonines sieneles. Epitalamas apima kankorėžinį kūną (epifizę), pavadėlius ir pavadėlių trikampius. Kankorėžinė liauka, kuri yra liauka vidinė sekrecija, tarsi pakabintas ant dviejų vienas su kitu sujungtų pavadėlių litavimas ir sujungtas su talamu per pavadėlio trikampiai. Pavadėlių trikampiuose yra branduolių, susijusių su uoslės analizatoriumi. Metatalamas sudarytas iš suporuotų medialinių ir šoninių genikulinių kūnų, gulinčių už kiekvieno talamo. Medialinis geniculate kūnas kartu su vidurinių smegenų (keturkampio) stogo plokštės apatiniais kolikulais - klausos analizatoriaus subkortikinis centras. Šoninis geniculate kūnas kartu su vidurinių smegenų stogo plokštės viršutiniais kolikulais yra regos analizatoriaus subkortikinis centras. Genikuliacinių kūnų branduoliai yra sujungti su regos ir klausos analizatorių žievės centrais.

Pagumburis esantis priekyje nuo smegenų žiedkočių ir apimantis daugybę struktūrų: išsidėsčiusios priekyje vizualinė dalis(optinė chiazma, optinis traktas, pilkasis tuberkuliozė, infundibulumas, neurohipofizė) ir uoslės dalis(mastoidiniai kūnai ir pati subtalaminė sritis – subtalamus). Funkcinis vaidmuo pagumburis yra labai didelis (žr. Endokrininės liaukos", Su. XX). Jame yra autonominės nervų sistemos dalies centrai. Medialiniame pagumburyje yra neuronų, kurie suvokia visus kraujyje vykstančius pokyčius ir cerebrospinalinis skystis(temperatūra, sudėtis, hormonų kiekis ir kt.). Medialinis pagumburis taip pat yra prijungtas prie šoninio pagumburio. Pastarasis neturi branduolių, bet turi dvišalius ryšius su viršutine ir apatine smegenų dalimis. Medialinis pagumburis yra jungtis tarp nervų ir endokrininės sistemos. Pastaraisiais metais iš pagumburio buvo išskirti enkefalinai ir endorfinai, turintys morfiną panašų poveikį. Jie dalyvauja reguliuojant elgesį ir vegetacinius procesus. Pagumburis reguliuoja visas kūno funkcijas, išskyrus širdies ritmą, kraujospūdį ir spontaniškus kvėpavimo judesius, kuriuos reguliuoja pailgosios smegenys.

Mastoidiniai kūnai, sudarytas iš pilkosios medžiagos, padengtos plonu baltos spalvos sluoksniu, yra subkortikiniai uoslės analizatoriaus centrai. Įsikūręs priekyje nuo mastoidinių kūnų pilkas guzas, kuriame glūdi autonominės nervų sistemos branduoliai. Jie taip pat turi įtakos žmogaus emocinėms reakcijoms. Diencefalono dalis, esanti po talamu ir nuo jo atskirta pagumburio grioveliu, sudaro pats pagumburis. Čia tęsiasi galvos smegenų žiedkočių dangalai, čia baigiasi raudonieji branduoliai ir juodoji vidurinių smegenų substancija.

Diencephalono ertmė - III skilvelis- yra siaura, plyšį primenanti erdvė, esanti sagitalinėje plokštumoje, iš šono apribota talamo medialiniais paviršiais, apačioje – pagumburiu, viršuje – forniksu, virš kurio yra smegenų korpusas. Trečiojo skilvelio ertmė eina užpakalyje į vidurinį smegenų akveduką, o priekyje šonuose per tarpskilvelines angas susisiekia su šoniniais skilveliais.

KAM vidurinės smegenys apima smegenų žiedkočius ir vidurinių smegenų stogą. Kojos smegenys – tai baltos apvalios (gana storos) virvelės, išnyrančios iš tilto ir nukreiptos į priekį į smegenų pusrutulius. Kiekviena kojelė susideda iš padangos ir pagrindo, riba tarp jų yra juodoji medžiaga(spalva priklauso nuo melanino gausos jo nervinėse ląstelėse), susijusi su ekstrapiramidine sistema, kuri dalyvauja palaikant raumenų tonusą ir automatiškai reguliuoja raumenų funkciją. Kojos pagrindas susidaro nervinių skaidulų, einančių nuo smegenų žievės iki stuburo ir pailgųjų smegenų bei tilto. Smegenų žiedkočiai Jame daugiausia yra kylančių skaidulų, nukreiptų į talamą, tarp kurių yra branduoliai. Didžiausi yra raudoni branduoliai, nuo kurio prasideda motorinis raudonasis branduolys-stuburo traktas. Be to, padangoje yra tinklinis formavimas o nugarinio išilginio fascikulo (tarpinio branduolio) branduolys.

IN vidurinių smegenų stogas atskirti stogo plokštė(keturkampis), susidedantis iš keturių balkšvų kalvelių, dviejų viršutinių (vizualinio analizatoriaus subkortikiniai centrai) ir dviejų apatinių (klausos analizatoriaus subkortikinių centrų). Kankorėžinis kūnas yra įduboje tarp viršutinių kakliukų. Keturkampis regionas yra refleksinis centras įvairių tipų judesiams, atsirandantiems daugiausia veikiant regos ir klausos dirgikliams. Iš šių kalvų branduolių kyla laidus kelias, kuris baigiasi nugaros smegenų priekinių ragų ląstelėse.

Vidurinių smegenų vandentiekis(Sylvijaus akvedukas) – siauras kanalas (2 cm ilgio), jungiantis III ir IV skilvelius. Aplink yra vandentiekis centrinė pilkoji medžiaga, kuriame yra tinklinis darinys, III ir IV galvinių nervų porų branduoliai ir kiti branduoliai.

KAM užpakalinės smegenys apima tiltinį tiltą, esantį ventraliai, ir smegenėles, esančias už tilto. Tiltas(Varoliev tiltas), gerai išvystytas žmonėms, atrodo kaip gulintis skersai sustorėjęs ketera, kurios šoninė pusė tęsiasi į dešinę ir kairę viduriniai smegenėlių žiedkočiai. Užpakalinis tilto paviršius, padengtas smegenėlėmis, dalyvauja formuojant rombinę duobę, priekinis paviršius (greta kaukolės pagrindo) ribojasi su pailgosiomis smegenimis apačioje ir smegenų žiedkočiais aukščiau. Tiltas susideda iš daugelio nervinių skaidulų, formuojant takus ir sujungiant smegenų žievę su nugaros smegenimis ir smegenėlių žieve. Tarp skaidulų yra tinklinis darinys, V, VI, VII, VIII galvinių nervų porų branduoliai.

Smegenėlės vaidina svarbų vaidmenį palaikant kūno pusiausvyrą ir judesių koordinaciją. Smegenėlės žmonėms yra gerai išvystytos dėl vertikalios laikysenos ir darbo veikla rankos, ypač išsivysčiusios smegenėlių pusrutuliai. Smegenėlės turi du pusrutulius ir nesuporuotą vidurinę dalį - kirminas. Pusrutulių ir vermio paviršiai atskirti skersiniais lygiagrečiais grioveliais, tarp kurių yra siauri, ilgi smegenėlių sluoksniai. Dėl šios priežasties jo paviršiaus plotas suaugusiam žmogui yra vidutiniškai 850 cm 2, o masė - 120–160 g. Smegenėlės susideda iš pilkosios ir baltosios medžiagos. Baltoji medžiaga, prasiskverbianti tarp pilkosios medžiagos, tarsi šakojasi, suformuodama baltas juosteles, vidurinėje dalyje primenančias šakojančio medžio figūrą - smegenėlių „gyvybės medį“ ( žr. pav. 68). Smegenėlių žievė susideda iš 1–2,5 mm storio pilkosios medžiagos. Be to, baltosios medžiagos storyje yra pilkos spalvos sankaupos, keturios poros branduolių. Nervinės skaidulos, jungiančios smegenis su kitomis dalimis, sudaro tris poras smegenėlių žiedkočiai: apatiniai vyksta į pailgosios smegenys, vidutinis prie tilto, viršutinėį keturkampį.

Smegenėlių žievė turi tris sluoksnius: išorinį molekulinį sluoksnį, vidurinį piriforminių neuronų sluoksnį (ganglioninį) ir vidinį granuliuotą sluoksnį. Molekuliniuose ir granuliuotuose sluoksniuose daugiausia yra mažų neuronų. Dideli piriforminiai neuronai (Purkinje ląstelės), kurių dydis iki 40 mikronų, išsidėstę viduriniame sluoksnyje vienoje eilėje, yra eferentiniai smegenėlių žievės neuronai. Jų aksonai, besitęsiantys nuo kūnų pagrindo, sudaro pradinę eferentinių takų grandį. Jie nukreipti į smegenėlių branduolių neuronus, o dendritai išsidėstę paviršiniame molekuliniame sluoksnyje. Likę smegenėlių žievės neuronai yra tarpkalariniai (asociatyvūs), jie perduoda nervinius impulsus piriforminiams neuronams.

DĖMESIO

Visi nerviniai impulsai, patenkantys į smegenėlių žievę, pasiekia piriforminius neuronus.

Iki gimimo smegenėlės yra mažiau išsivysčiusios nei telencefalonas (ypač pusrutulis), tačiau pirmaisiais gyvenimo metais vystosi greičiau nei kitos smegenų dalys. Ryškus smegenėlių padidėjimas stebimas nuo penkto iki vienuolikto gyvenimo mėnesio, kai vaikas išmoksta sėdėti ir vaikščioti.

Medulla yra tiesioginis nugaros smegenų tęsinys. Jo ilgis apie 25 mm, forma artėja prie nupjauto kūgio, o pagrindas nukreiptas į viršų. Priekinis paviršius padalintas priekinis vidurinis plyšys, kurių šonuose yra piramidės, susidaro iš dalies susikertant piramidinių takų nervinių skaidulų pluoštams. Užpakalinis pailgųjų smegenų paviršius yra padalintas užpakalinė vidurinė vaga, jo šonuose yra nugaros smegenų užpakalinių virvelių tęsiniai, kurie išsiskiria į viršų, virsdami apatiniai smegenėlių žiedkočiai. Pastaroji riba iš apačios rombinė duobė. Pailgosios smegenys sudarytos iš baltosios ir pilkosios medžiagos, pastarąją reprezentuoja IX–XII galvinių nervų porų branduoliai, alyvuogės, kvėpavimo ir kraujotakos centrai, tinklinis darinys. Baltąją medžiagą sudaro ilgi ir trumpi pluoštai, kurie sudaro atitinkamus kelius. Pailgųjų smegenėlių centrai - kraujo spaudimasširdies ritmas ir spontaniškas kvėpavimo judesiai. Piramidinių takų skaidulos jungia smegenų žievę su galvinių nervų branduoliais ir priekiniais nugaros smegenų ragais.

Tinklinis formavimas yra ląstelių, ląstelių sankaupų ir nervų skaidulų rinkinys, esantis smegenų kamiene (pailgosiose smegenyse, tilto ir vidurinėse smegenyse) ir sudarančių tinklą. Tinklinis darinys yra susijęs su visais jutimo organais, galvos smegenų žievės motorinėmis ir jutimo sritimis, talamu ir pagumburiu bei nugaros smegenimis. Tinklinė forma reguliuoja įvairių centrinės nervų sistemos dalių, įskaitant smegenų žievę, jaudrumo ir tonuso lygį, dalyvauja sąmonės, emocijų, miego ir budrumo, autonominių funkcijų, tikslingų judesių reguliavime.

IV skilvelis - Tai yra rombencefalono ertmė, kuri tęsiasi žemyn į centrinį nugaros smegenų kanalą. Ketvirtojo skilvelio apačia dėl savo formos vadinama rombo formos duobė. Jį sudaro užpakaliniai pailgųjų smegenėlių ir tilto paviršiai, viršutinės duobės pusės yra viršutinės, o apatinės - apatiniai smegenėlių žiedkočiai. Rombinės duobės storyje yra V, VI, VII, VIII, IX, X, XI ir XII galvinių nervų porų branduoliai.