Будова й функції проміжного мозку. Особлива складова мозку, над якою міститься великий мозок, називають проміжним мозком. Він має складнішу будову, ніж стовбур головного мозку. Головними частинами проміжного мозку є таламус та гіпоталамус (іл. 104 а).

Таламус (зорові горби) — це парний орган яйцеподібної форми, який бічною поверхнею зростається з півкулями великого мозку. Він містить численні ядра сірої речовини, які займають основну масу проміжного мозку та мають зв’язки з ядрами інших відділів та корою великого мозку. Основна функція зорових горбів — проведення чутливих імпульсів від рецепторів усіх органів чуття (за винятком нюхових) до кори великого мозку. У цій частині проміжного мозку сигнали аналізуються і сортуються: окремі з них гальмуються, інші — пропускаються, деякі — підсилюються. У таламусі містяться центри больової чутливості.

Володимир Бец (1834-1894)

Гіпоталамус (підгорбова ділянка) розташований унизу таламуса. У товщі білої речовини гіпоталамус містить значну кількість ядер сірої речовини, які є вищими центрами регуляції температури тіла, обміну речовин, діяльності серця, судин, травних залоз. Ядра гіпоталамуса, отримуючи інформацію від рецепторів кровоносних і лімфатичних судин, визначають характер та ступінь порушення гомеостазу й за допомогою нервових та гуморальних механізмів впливають на виправлення ситуації. Гіпоталамус бере участь у формуванні таких відчуттів, як голод, спрага, пристрасть і відповідної щодо їх задоволення пристосувальної поведінки.

Гіпоталамус ніжкою зв’язаний з гіпофізом — залозою внутрішньої секреції. Гіпоталамус регулює діяльність гіпофіза, а через нього — й інших залоз внутрішньої секреції.

Крім того, певні ядра гіпоталамуса здатні самостійно виробляти біологічно активні речовини і здійснювати гуморальну регуляцію функцій організму.

Будова великого мозку. Великий, або кінцевий, мозок (іл. 104 а) складається з двох великих півкуль (правої та лівої), з’єднаних мозолистим тілом, яке утворене з нервових волокон. Через мозолисте тіло широким трактом провідних шляхів здійснюється зв’язок між обома півкулями (іл. 104 б).

Півкулі вкриті корою, яка складається із сірої речовини. Від неї всередину мозку відходять відростки нейронів (біла речовина), які разом з нервовими волокнами, спрямованими до кори, утворюють низхідні та висхідні провідні шляхи основи півкуль, що з’єднують кору з усіма відділами нервової системи. Під корою великого мозку в білій речовині основи півкуль містяться скупчення нервових клітин — підкіркові ядра (вузли) сірої речовини. Вони передають імпульси від кори до проміжного мозку. Підкіркові ядра беруть участь у координації складної рухової активності (допоміжних рухів під час ходіння, мімічні рухи тощо), регуляції тонусу скелетних м’язів та здійснення орієнтувальних, захисних, харчових рефлексів, а також впливають на формування поведінки людини.

Мікроскопічну будову кори головного мозку вперше описав у 1874 р. український учений Володимир Бец.

Кора великого мозку має товщину 1,3-4,5 мм. Вважають, що вона містить понад 27 млрд нейронів, розташованих у 6 шарів. Площа поверхні кори становить 2 000-2 500 см2. Вона має багато борозен і звивин. Найглибші борозни кори великого мозку (центральна, бічна та потилично-тім’яна) ділять кожну півкулю на чотири частки: лобову, тім’яну, скроневу й потиличну (іл. 106). Кожна частка має чималу кількість менших борозен, між якими розташовані звивини.

Кількість борозен та звивин у людей приблизно однакова, але рельєф, який вони утворюють, у кожної людини свій.

Іл. 106. Частки великого мозку: а — вигляд згори; б — вигляд збоку

Іл. 107. Зони кори великого мозку

Функції кори головного мозку. Кора відповідає за сприйняття та аналіз усієї інформації (зорової, слухової, смакової, нюхової та дотикової), яка надходить у мозок, керує складними рухами. Кора — центр усіх вищих функцій організму (свідомого сприйняття сигналів із зовнішнього середовища, абстрактного мислення, пам’яті, інтелекту).

За функціями кору поділяють на специфічні функціональні зони: чутливі одержують імпульси від рецепторів й аналізують їх; рухові надсилають імпульси до робочих органів (м’язів); асоціативні поєднують діяльність рухових і чутливих зон та забезпечують взаємодію усіх відчуттів. У корі потиличної частки міститься чутлива зорова зона, у скроневій — слухова зона. Поблизу бокової борозни розміщена смакова, а біля основи півкуль — нюхова зони (іл. 107). Ураження цих чутливих зон спричиняє порушення роботи відповідних органів чуття. Позаду від центральної борозни в тім’яній частці розташована зона шкірної та м’язово-суглобової чутливості.

Спереду від центральної борозни в лобовій частці міститься рухова (моторна) зона, що забезпечує рух м’язів тіла (іл. 107). Нервові імпульси цієї зони зумовлюють скорочення певних груп м’язів і забезпечують чіткі рухові реакції.

Асоціативні зони охоплюють більшу частину кори (іл. 107). У них аналізується, зберігається і перетворюється інформація, отримана від чутливих зон.

Асоціативні зони допомагають координувати довільні рухи. З діяльністю цих зон пов’язані також і психічні функції: пам’ять, мова, мислення, свідомість і поведінка. Ділянки, що відповідають за мову, містяться в корі скроневої, лобової та тім’яної часток. Ураження їх спричиняє розлад мови.

Загалом, кора функціонує як єдине ціле. Вона є матеріальною основою психічної діяльності людини.

Лабораторне дослідження

Тема. Вивчення будови головного мозку людини (продовження).

Мета: з’ясувати особливості будови переднього відділу головного мозку.

Обладнання та матеріали: розбірні моделі та муляжі головного мозку людини, пластинчасті препарати мозку людини.

Хід дослідження

1. Розділіть модель головного мозку людини на дві частини. Знайдіть праву й ліву великі півкулі, мозолисте тіло, яке їх з’єднує та проміжний мозок.

2. Розгляньте великі півкулі головного мозку, борозни та звивини кори півкуль. Визначте розташування великих борозен — центральної, бічної, потилично-тім’яної.

3. Знайдіть частки великого мозку (лобову, тім’яну, скроневу, потиличну), на які його поділяють найглибші борозни. Як впливає на площу кори великого мозку наявність борозен та звивин?

4. Визначте функціональні чутливі зони кори — зорову, слухову, нюхову, шкірної та м’язово-суглобової чутливості.

5. На пластинчастих препаратах розгляньте розміщення сірої та білої речовин у певних частинах великих півкуль кінцевого мозку. Чим воно зумовлене?

Зробіть висновок: у чому полягає зв’язок будови великих півкуль головного мозку з виконуваними ними функціями?

Роль кори головного мозку в регуляції довільних рухів людини. Усі рухи людини поділяють на рефлекторні й довільні. Вам уже відомо, що рефлекторні рухові реакції виникають у відповідь на подразнення і відбуваються за участі спинного мозку та стовбура головного мозку. Довільні рухи здійснюються свідомо, цілеспрямовано; їх виконують за участі різних відділів центральної нервової системи та обов’язково кори великого мозку (іл. 108).

Рухова зона кори може збуджуватися імпульсами, що надходять до неї від органів чутливими шляхами через спинний мозок, стовбур мозку, мозочок і таламус. Збудження в руховій зоні можуть виникати й під впливом свідомої думки чи наміру. Імпульси передаються руховим нейронам (мотонейронам) цієї зони кори головного мозку, аксони яких пучками прямують донизу та сполучаються з руховими нейронами ядер черепно-мозкових або спинномозкових нервів. Нерви надсилають сигнали до груп м’язів, скорочення яких спричиняють або координують складні й точні довільні рухи. Тривалі рухи постійно коригуються нервовими імпульсами з мозочка.

Кіркові центри м’язів кінцівок, тулуба та шиї розміщені в руховій зоні в такій послідовності: внизу містяться ділянки, що відповідають за рухи голови, тулуба, а у верхньому відділі — за нижні кінцівки.

Розміри збудженої ділянки рухової зони залежать не від маси м’язів, а від складності й точності рухів. Особливо велика площа ділянки, яка керує рухами кисті руки, язиком, мімічними м’язами. Поранення або інші ушкодження кори рухової зони призводять до паралічу (втрата здатності рухатись) м’язів тіла.

Іл. 108. Напрям і послідовність імпульсів під час довільних рухів кисті

Проміжний мозок: таламус, гіпоталамус. Великий (кінцевий) мозок. Півкулі і частки великого мозку. Кора головного мозку та її зони: чутливі, рухові, асоціативні. Довільні рухи

Нейрони всіх шести шарів кори головного мозку, розташованих один над одним, мають тісний зв’язок і функціонують як одне ціле. Кожний шар кори складений з нейронів певного виду. Лише зовнішній (на рисунку він верхній) утворений короткими відростками нервових клітин. Головна частина інформації надходить у кору до зірчастих і пірамідальних клітин 3-го та 4-го шарів. Нейрони кори взаємодіють так, що передача інформації в горизонтальному напрямку неефективна. Це пов’язано зі значною кількістю коротких аксонів. Вивчаючи анатомічні зв’язки між нейронами та їхню взаємодію, дослідники припустили, що кора у вертикальному напрямку поділена на певні стовпчики (колонки), які є певними функціональними одиницями.