Il cervello umano non è stato completamente studiato fino ad oggi, sebbene esista un'idea della sua struttura e funzionalità generale. Se il cervello è rappresentato come un singolo organo, allora può essere chiamato il sistema regolatore dell'intero organismo, poiché quasi tutti i processi, in un modo o nell'altro, dipendono dai segnali provenienti da materia grigia o 25 miliardi di neuroni. Se fai affidamento sulla formulazione medica, il cervello fa parte del sistema nervoso. sistema centrale sezione anteriore situata nel cranio.

Il peso medio del cervello di un adulto è di 1100-2000 grammi e questi parametri non hanno assolutamente alcun effetto sulle capacità mentali del proprietario. È stato riscontrato che nelle donne la massa di questo dipartimento è centrale sistema nervoso meno, ma ciò è dovuto unicamente al fatto che il peso medio di un uomo è maggiore, e non nelle capacità intellettuali del sesso debole.

Fatti interessanti: il cervello più pesante è di 2850 grammi, ma questa persona soffre di idiozia o demenza. Il cervello "più leggero" (1100 grammi) ha assolutamente uomo di successo, con una carriera e una famiglia compiute. Esistono dati sulla massa del cervello di personaggi grandi e famosi in tutto il mondo, ad esempio, il peso del sistema nervoso cerebrale di Turgenev era di 2012 grammi e quello di Mendeleev era di soli 1650 grammi.

La struttura del cervello e come funziona

È difficile spiegare in poche parole in cosa consiste il cervello, poiché è un intero complesso di tessuti, principalmente neuroni, connessioni e strutture, suddiviso in dipartimenti, parti e regioni. Per una comprensione generale della struttura, è consuetudine distinguere cinque dipartimenti:

• Oblungo;
• Ponte;
• mesencefalo;
• diencefalo;
• Emisferi cerebrali e corteccia cerebrale.

Tutti i reparti hanno caratteristiche di struttura, ubicazione e finalità.

La sezione oblunga è una continuazione del midollo spinale e anche questi tessuti hanno molto in comune in termini di funzionalità e struttura, solo che ci sono differenze nella materia grigia. È un insieme di nuclei. Il midollo allungato è una sorta di mediatore, cioè trasmette informazioni dal corpo alla parte generale del sistema nervoso centrale e viceversa. Oltre a questa funzione, il dipartimento è responsabile di alcuni riflessi, tra cui starnuti e tosse, e controlla anche sistema respiratorio e il complesso digestivo, inclusa la deglutizione.

Fatti interessanti: il riflesso della deglutizione funziona solo con l'irritazione della mucosa, della lingua. Ad esempio, è molto difficile deglutire 4 volte di seguito se non c'è liquido o altra sostanza irritante in bocca.

Ponte

Il ponte si riferisce alla continuazione della parte conduttrice e aiuta a organizzare la relazione tra midollo spinale, oblungo e ulteriormente in altri reparti che includono il cervello. È un ammasso di fibre che si trova sotto il nome di ponte di Varliev. Oltre a trasmettere informazioni, il ponte è coinvolto nella regolazione della pressione sanguigna, è responsabile delle azioni riflesse, tra cui battere le palpebre, deglutire, starnutire e tossire. Il ponte va alla parte successiva - mesencefalo, che svolge già funzioni leggermente diverse.

mesencefalo

La sezione centrale è un ammasso di nuclei speciali, chiamati tubercoli della quadrigemina. Sono responsabili della percezione primaria delle informazioni attraverso l'udito e la vista. Separano i tubercoli anteriori associati ai recettori visivi, così come quelli posteriori, che trasportano informazioni che entrano attraverso gli organi uditivi e vengono elaborate in determinati segnali. Esiste anche una relazione tra il mesencefalo e il tono muscolare, la reazione oculomotoria e la capacità di una persona di navigare nello spazio.

Fatti interessanti: la sezione centrale ti consente di ricordare oggetti che una persona ha visto, ma non si è concentrata su di essi.

diencefalo

Se consideriamo il diencefalo in modo più dettagliato, allora può essere suddiviso condizionatamente in più parti, chiamate:

• Il talamo è considerato il principale mediatore per la trasmissione di informazioni ad altre parti del cervello. Il talamo, in particolare il nucleo, elabora e invia segnali ricevuti da vari sensi diversi dal sistema olfattivo. Dati visivi, tutto ciò che percepisce apparecchio acustico, le sensazioni tattili vengono elaborate da questa parte dell'area di sosta e reindirizzate a grandi emisferi;
• Ipotalamo. In quest'area si concentrano numerosi sistemi riflessi che regolano la sensazione di fame e sete. Il segnale che è necessario riposare, la sensazione di sonno e le informazioni sull'inizio della veglia vengono elaborati e inviati dall'ipotalamo. Il corpo tende a mantenere un ambiente quasi identico, regolando il passaggio di molte reazioni che si verificano con la partecipazione di questa parte del dipartimento intermedio;
• La ghiandola pituitaria del cervello, per così dire, è "sospesa su una gamba" sotto l'ipotalamo ed è una ghiandola endocrina. È direttamente coinvolto nella formazione e regolazione del sistema endocrino e il suo lavoro si riflette nella funzione riproduttiva, nei processi metabolici dell'intero organismo.

Il cervelletto si trova sul lato del ponte e della regione oblunga, è spesso chiamato il secondo o piccolo cervello. Ha due parti a forma di emisfero, la cui superficie è completamente ricoperta di materia grigia o corteccia, la superficie presenta solchi specifici. Dentro c'è la materia bianca o il corpo.

La coordinazione del movimento dipende direttamente dalle prestazioni del cervelletto, che regola la sequenza di funzionamento dei gruppi muscolari. Sono proprio le violazioni di questo reparto relativamente piccolo (peso medio 110-145 g) che non consentono il normale movimento e il confronto dell'azione desiderata con la coordinazione degli arti. Un'evidente violazione del cervelletto è una persona intossicata. Nello stato normale, la regolazione di tutti i movimenti avviene quasi automaticamente. È stato stabilito che è impossibile correggere le funzioni del cervelletto con la coscienza.

Esiste una definizione del tronco cerebrale, che si riferisce a parti del cervello come midollo, ponte, medio e diencefalo. A seconda dell'interpretazione della struttura, i nomi delle aree combinati secondo determinate finalità, funzioni o altre caratteristiche possono differire. Da esso si distingue lo scarico di 12 paia di nervi cranici, che collegano ghiandole, muscoli, recettori sensoriali e altri tessuti situati sulla testa.

Emisferi cerebrali e corteccia

Gli emisferi cerebrali sono tessuti, cioè materia grigia all'interno del bianco, e occupano circa l'80% dell'intera superficie. La struttura del cervello prevede la presenza di un complesso strato strutturale di tessuti che circonda gli emisferi cerebrali ed è comunemente chiamato corteccia. L'accumulo di neuroni nella corteccia della testa è di circa 17 miliardi e la presenza di solchi e convoluzioni compensa l'area di questo strato, che può essere di 2,5 m2. Gli scienziati hanno dimostrato che è il cervello umano che ha particolarmente sviluppato gli emisferi cerebrali e la corteccia, che è alla base delle differenze nelle attività e nei sentimenti di persone e animali.

La struttura della corteccia contiene sei strati, che nel complesso sono circa 3 mm. Ciascuno di essi differisce nel numero di neuroni, nella posizione e in alcuni altri parametri, quindi la corteccia cerebrale ha molteplici funzioni. Ci sono alcune distinzioni, rispetto a loro, la corteccia è divisa in antico, vecchio e nuovo. I primi due tipi sono responsabili del comportamento istintivo di una persona, della percezione della situazione in un aspetto emotivo, delle caratteristiche comportamentali innate, dell'omeostasi. Paura, gioia e altri sentimenti vengono da queste parti. La nuova corteccia forma le principali differenze tra l'uomo e gli altri mammiferi, poiché in essi è solo delineata, ma non si sviluppa. Si ritiene che il pensiero cosciente, la parola e altre manifestazioni intellettuali delle persone si formino proprio a causa dello sviluppo della nuova corteccia.

La corteccia cerebrale è divisa dai tre solchi principali in zone separate o lobi responsabili di varie funzioni cerebrali. I solchi sono chiamati: centrale, laterale, parietale-occipitale.

A tal proposito esiste una specifica divisione e si distinguono le seguenti quote:

• Lobo occipitale. Questa parte è talvolta chiamata il centro analizzatore visivo, poiché è lei che partecipa alla complessa trasformazione di tutto ciò che è visto;
• La quota temporale. L'area è responsabile della trasformazione uditiva delle informazioni e la sua parte interna aiuta una persona a navigare nei dati del gusto, l'olfatto si riferisce anche alla regolazione di questa quota;
• Lobo parietale. L'area situata vicino al solco parietale. Sensazione pelle-muscolo, oltre alla capacità di toccare, sensibilità al gusto;
• Lobo frontale. È considerata un'area da cui dipende la capacità di una persona di apprendere e ricordare. L'abilità intellettuale è nascosta proprio nel lobo frontale, poiché è responsabile della qualità e della struttura del pensiero.

Il cervello viene studiato fino ad oggi, poiché ci sono ancora molte domande e ipotesi riguardanti la relazione tra personalità, fisiologiche, genere, età e caratteristiche emotive di una persona.

Come funzionano gli emisferi sinistro e destro

Ciascuno degli emisferi ha le sue differenze riguardo al funzionamento e ciò che è caratteristico del sinistro non corrisponde al destro. Analizzando alcuni fenomeni, possiamo distinguere le seguenti caratteristiche dell'emisfero sinistro, che è responsabile di: analitico e pensiero logico, abilità linguistiche, coerenza. L'emisfero sinistro controlla le manipolazioni del corpo sul lato destro.

L'emisfero destro è caratterizzato dal pensiero spaziale, è responsabile delle capacità musicali di una persona, dello sviluppo della fantasia, dell'emotività e del sesso. Responsabile dell'attività dell'intero lato sinistro del corpo emisfero destro.

Fatti interessanti: la corteccia cerebrale negli uomini consente loro di navigare meglio nello spazio, tracciare percorsi, ma è più difficile esprimere i propri pensieri e sentirsi a proprio agio in un ambiente insolito.

Il cervello ha cavità chiamate ventricoli. Ce ne sono quattro in totale e sono pieni di liquido cerebrospinale, che svolge un certo ruolo di assorbimento degli urti, mantiene un ambiente liquido ottimale, una composizione ionica e partecipa alla rimozione dei metaboliti.

nutrizione cerebrale

La corteccia cerebrale e l'intera parte del sistema nervoso funzionano a causa dei vasi attraverso i quali avviene la nutrizione. Eventuali violazioni e guasti nel sistema di alimentazione portano a un'attività cerebrale ridotta e ictus, quando si verifica un'emorragia istantanea. Se una persona ha già problemi con i vasi sanguigni, è probabile che ci sia il rischio che non riceva un'alimentazione adeguata.

Se confrontiamo tutta l'energia spesa dal corpo, circa il 25% viene speso per l'attività cerebrale. Ciò conferma che se una persona è impegnata nel lavoro associato al processo di pensiero, allora c'è la possibilità di bruciare energia senza sforzo fisico.

Gusci del cervello

Il sistema cerebrale è circondato da tre gusci, vale a dire duro, aracnoideo, morbido. Ognuno di essi ha il suo scopo e separatamente può essere rappresentato come segue:

• Il guscio duro è fuso con il cranio ed è in qualche modo protettivo. La sua forza è spiegata dal contenuto di cellule speciali, comprese le fibre di collagene;
• Ragnatela o guscio medio. Caratterizzato dalla presenza liquido cerebrospinale, fornendo un effetto ammortizzante, salvando il corpo cerebrale da lesioni moderate;
• Guscio morbido. Ha un cluster vasi sanguigni che forniscono nutrimento al cervello e ai tessuti circostanti.

La struttura del cervello ha una struttura molto complessa, il suo studio dettagliato richiede uno speciale conoscenza professionale. Gli scienziati di tutto il mondo non perdono l'opportunità di condurre ricerche su persone con capacità mentali non standard, attività speciali, azioni eccezionali, scoperte. Per alcuni, tali esperimenti sembreranno disumani, ma possono rivelare i segreti del cervello su molte malattie mentali e fisiologiche, personalità straordinarie e i loro talenti.

La lettura rafforza le connessioni neurali:

CERVELLO UMANO, un organo che coordina e regola tutte le funzioni vitali del corpo e controlla il comportamento. Tutti i nostri pensieri, sentimenti, sensazioni, desideri e movimenti sono collegati al lavoro del cervello e, se non funziona, una persona entra in stato vegetativo: perdita di capacità di qualsiasi azione, sensazione o reazione a influenze esterne. Questo articolo è dedicato al cervello umano, che è più complesso e altamente organizzato del cervello animale. Tuttavia, esiste una somiglianza significativa nella struttura del cervello umano e di altri mammiferi, come, in effetti, nella maggior parte delle specie di vertebrati.

Il cervello è una struttura simmetrica, come la maggior parte delle altre parti del corpo. Alla nascita il suo peso è di circa 0,3 kg, mentre nell'adulto è di ca. 1,5 kg. Durante un esame esterno del cervello, l'attenzione è principalmente attratta dai due grandi emisferi, che nascondono formazioni più profonde al di sotto. La superficie degli emisferi è ricoperta da solchi e convoluzioni che aumentano la superficie della corteccia (lo strato esterno del cervello). Il cervelletto è posto dietro, la cui superficie è più finemente frastagliata. Sotto gli emisferi cerebrali si trova il tronco encefalico, che passa nel midollo spinale. I nervi partono dal tronco e dal midollo spinale, attraverso i quali le informazioni fluiscono dai recettori interni ed esterni al cervello e i segnali vanno ai muscoli e alle ghiandole nella direzione opposta. 12 paia di nervi cranici lasciano il cervello.

All'interno del cervello si distingue la materia grigia, costituita principalmente da corpi cellule nervose e formando una crosta e materia bianca - fibre nervose, che formano percorsi (tratti) che collegano diverse parti del cervello e formano anche nervi che vanno oltre il SNC e vanno a vari organi.

Il cervello e il midollo spinale sono protetti da custodie ossee: il cranio e la colonna vertebrale. tra materia cerebrale e pareti ossee ci sono tre gusci: esterno - solido meningi, quello interno è morbido e tra loro c'è un sottile guscio aracnoideo. Lo spazio tra le membrane è riempito di liquido cerebrospinale (cerebrospinale), che è simile nella composizione al plasma sanguigno, viene prodotto nelle cavità intracerebrali (ventricoli del cervello) e circola nel cervello e nel midollo spinale, fornendogli sostanze nutritive e altro fattori necessari alla vita.

L'afflusso di sangue al cervello è fornito principalmente arterie carotidi; alla base del cervello si dividono in grossi rami che vanno ai suoi vari dipartimenti. Sebbene il peso del cervello sia solo il 2,5% del peso del corpo, riceve costantemente, giorno e notte, il 20% del sangue circolante nel corpo e, di conseguenza, l'ossigeno. Le riserve di energia del cervello stesso sono estremamente ridotte, quindi è estremamente dipendente dall'apporto di ossigeno. Ci sono meccanismi di difesa che possono supportare flusso sanguigno cerebrale in caso di sanguinamento o lesioni. Una caratteristica della circolazione cerebrale è anche la presenza del cosiddetto. barriera emato-encefalica. Consiste di diverse membrane che limitano la permeabilità delle pareti vascolari e l'ingresso di molti composti dal sangue nella sostanza del cervello; quindi, questa barriera svolge funzioni protettive. Attraverso di esso non penetrano, ad esempio, molti sostanze medicinali.

CELLULE CEREBRALI

Le cellule del SNC sono chiamate neuroni; la loro funzione è l'elaborazione delle informazioni. Ci sono da 5 a 20 miliardi di neuroni nel cervello umano. Il cervello contiene anche cellule gliali, circa 10 volte più dei neuroni. La glia riempie lo spazio tra i neuroni, formando la struttura portante del tessuto nervoso e svolge anche funzioni metaboliche e di altro tipo.

Il neurone, come tutte le altre cellule, è circondato da una membrana semipermeabile (plasmatica). Due tipi di processi partono dal corpo cellulare: dendriti e assoni. La maggior parte dei neuroni ha molti dendriti ramificati ma un solo assone. I dendriti sono generalmente molto corti, mentre la lunghezza dell'assone varia da pochi centimetri a diversi metri. Il corpo di un neurone contiene un nucleo e altri organelli, gli stessi di altre cellule del corpo ( Guarda anche CELLULA).

impulsi nervosi.

La trasmissione di informazioni nel cervello, così come nel sistema nervoso nel suo insieme, viene effettuata attraverso impulsi nervosi. Si diffondono nella direzione dal corpo cellulare alla sezione terminale dell'assone, che può ramificarsi, formando molte terminazioni che contattano altri neuroni attraverso uno stretto spazio - la sinapsi; la trasmissione degli impulsi attraverso la sinapsi è mediata da sostanze chimiche - neurotrasmettitori.

Un impulso nervoso di solito ha origine nei dendriti, sottili processi di ramificazione di un neurone specializzati nel ricevere informazioni da altri neuroni e trasmetterle al corpo del neurone. Ci sono migliaia di sinapsi sui dendriti e, in misura minore, sul corpo cellulare; è attraverso le sinapsi che l'assone che trasporta l'informazione dal corpo del neurone la trasmette ai dendriti di altri neuroni.

L'estremità dell'assone, che costituisce la parte presinaptica della sinapsi, contiene piccole vescicole con un neurotrasmettitore. Quando l'impulso raggiunge la membrana presinaptica, il neurotrasmettitore dalla vescicola viene rilasciato nella fessura sinaptica. Il terminale assone contiene un solo tipo di neurotrasmettitore, spesso in combinazione con uno o più tipi di neuromodulatori ( vedi sotto neurochimica cerebrale).

Il neurotrasmettitore rilasciato dalla membrana presinaptica dell'assone si lega ai recettori sui dendriti del neurone postsinaptico. Il cervello utilizza una varietà di neurotrasmettitori, ognuno dei quali si lega a un recettore diverso.

Collegati ai recettori sui dendriti ci sono canali nella membrana postsinaptica semipermeabile che controllano il movimento degli ioni attraverso la membrana. A riposo, il neurone ha un potenziale elettrico di 70 millivolt (potenziale di riposo), mentre lato interiore membrana è carica negativamente rispetto a quella esterna. Sebbene esistano vari mediatori, tutti hanno effetti eccitatori o inibitori sul neurone postsinaptico. L'effetto eccitatorio si realizza attraverso un aumento del flusso di alcuni ioni, principalmente sodio e potassio, attraverso la membrana. Di conseguenza, la carica negativa della superficie interna diminuisce: si verifica la depolarizzazione. L'effetto inibitorio viene effettuato principalmente attraverso un cambiamento nel flusso di potassio e cloruri, di conseguenza, la carica negativa della superficie interna diventa maggiore che a riposo e si verifica l'iperpolarizzazione.

La funzione di un neurone è quella di integrare tutte le influenze percepite attraverso le sinapsi sul suo corpo e sui dendriti. Poiché queste influenze possono essere eccitatorie o inibitorie e non coincidono nel tempo, il neurone deve calcolare effetto complessivo attività sinaptica in funzione del tempo. Se l'azione eccitatoria prevale su quella inibitoria e la depolarizzazione della membrana supera il valore di soglia, viene attivata una certa parte della membrana del neurone - nella regione della base del suo assone (assone tubercolo). Qui, a seguito dell'apertura dei canali per gli ioni sodio e potassio, sorge un potenziale d'azione (impulso nervoso).

Questo potenziale si propaga ulteriormente lungo l'assone fino alla sua estremità a una velocità compresa tra 0,1 m/s e 100 m/s (più è spesso l'assone, maggiore è la velocità di conduzione). Quando il potenziale d'azione raggiunge l'estremità dell'assone, viene attivato un altro tipo di canale ionico, che dipende dalla differenza di potenziale: i canali del calcio. Attraverso di loro, il calcio entra all'interno dell'assone, il che porta alla mobilizzazione delle vescicole con il neurotrasmettitore, che si avvicinano alla membrana presinaptica, si fondono con essa e rilasciano il neurotrasmettitore nella sinapsi.

CERVELLO UMANO, organo che coordina e regola tutte le funzioni vitali del corpo e controlla il comportamento. Tutti i nostri pensieri, sentimenti, sensazioni, desideri e movimenti sono collegati al lavoro del cervello e, se non funziona, una persona entra in uno stato vegetativo: si perde la capacità di compiere azioni, sensazioni o reazioni a influenze esterne . Questo articolo è dedicato al cervello umano, che è più complesso e altamente organizzato del cervello animale. Tuttavia, esiste una somiglianza significativa nella struttura del cervello umano e di altri mammiferi, come, in effetti, nella maggior parte delle specie di vertebrati.

IL CERVELLO UMANO è caratterizzato da un elevato sviluppo degli emisferi cerebrali; costituiscono più di due terzi della sua massa e forniscono funzioni mentali come il pensiero, l'apprendimento, la memoria. Questa sezione trasversale mostra anche altre importanti strutture cerebrali: il cervelletto, il midollo allungato, il ponte e il mesencefalo.

Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dal cervello e dal midollo spinale. È associata a varie parti corpo nervi periferici- motorio e sensoriale. Vedi anche SISTEMA NERVOSO.

Il cervello è una struttura simmetrica, come la maggior parte delle altre parti del corpo. Alla nascita il suo peso è di circa 0,3 kg, mentre nell'adulto è di ca. 1,5 kg. Durante un esame esterno del cervello, l'attenzione è principalmente attratta dai due grandi emisferi, che nascondono formazioni più profonde al di sotto. La superficie degli emisferi è ricoperta da solchi e convoluzioni che aumentano la superficie della corteccia (lo strato esterno del cervello). Il cervelletto è posto dietro, la cui superficie è più finemente frastagliata. Sotto gli emisferi cerebrali si trova il tronco encefalico, che passa nel midollo spinale. I nervi partono dal tronco e dal midollo spinale, attraverso i quali le informazioni fluiscono dai recettori interni ed esterni al cervello e i segnali vanno ai muscoli e alle ghiandole nella direzione opposta. 12 paia di nervi cranici lasciano il cervello.

All'interno del cervello si distingue la materia grigia, costituita principalmente dai corpi delle cellule nervose e che formano la corteccia, e la sostanza bianca - fibre nervose che formano percorsi (tratti) che collegano varie parti del cervello e formano anche nervi che vanno oltre il sistema nervoso centrale e vai a vari organi.

Il cervello e il midollo spinale sono protetti da custodie ossee: il cranio e la colonna vertebrale. Tra la sostanza del cervello e le pareti ossee ci sono tre membrane: quella esterna è la dura madre, quella interna è morbida e tra di loro c'è una sottile membrana aracnoidea. Lo spazio tra le membrane è riempito di liquido cerebrospinale (cerebrospinale), che è simile nella composizione al plasma sanguigno, viene prodotto nelle cavità intracerebrali (ventricoli del cervello) e circola nel cervello e nel midollo spinale, fornendogli sostanze nutritive e altro fattori necessari alla vita.

L'afflusso di sangue al cervello è fornito principalmente dalle arterie carotidi; alla base del cervello si dividono in grossi rami che vanno ai suoi vari dipartimenti. Sebbene il peso del cervello sia solo il 2,5% del peso del corpo, riceve costantemente, giorno e notte, il 20% del sangue circolante nel corpo e, di conseguenza, l'ossigeno. Le riserve di energia del cervello stesso sono estremamente ridotte, quindi è estremamente dipendente dall'apporto di ossigeno. Esistono meccanismi protettivi che possono supportare il flusso sanguigno cerebrale in caso di sanguinamento o lesioni. Una caratteristica della circolazione cerebrale è anche la presenza del cosiddetto. barriera emato-encefalica. Consiste di diverse membrane che limitano la permeabilità delle pareti vascolari e l'ingresso di molti composti dal sangue nella sostanza del cervello; quindi, questa barriera svolge funzioni protettive. Attraverso di essa, ad esempio, molte sostanze medicinali non penetrano.

CELLULE CEREBRALI

Le cellule del SNC sono chiamate neuroni; la loro funzione è l'elaborazione delle informazioni. Ci sono da 5 a 20 miliardi di neuroni nel cervello umano. Il cervello contiene anche cellule gliali, circa 10 volte più dei neuroni. La glia riempie lo spazio tra i neuroni, formando la struttura portante del tessuto nervoso e svolge anche funzioni metaboliche e di altro tipo.

Le cellule nervose del cervello trasmettono impulsi dall'assone di una cellula al dendrite di un'altra attraverso una fessura sinaptica molto stretta; questa trasmissione viene effettuata con l'ausilio di neurotrasmettitori chimici.

Il neurone, come tutte le altre cellule, è circondato da una membrana semipermeabile (plasmatica). Due tipi di processi si estendono dal corpo cellulare: dendriti e assoni. La maggior parte dei neuroni ha molti dendriti ramificati ma un solo assone. I dendriti sono generalmente molto corti, mentre la lunghezza dell'assone varia da pochi centimetri a diversi metri. Il corpo di un neurone contiene un nucleo e altri organelli, come in altre cellule del corpo (vedi anche CELLULA).

impulsi nervosi. La trasmissione di informazioni nel cervello, così come nel sistema nervoso nel suo insieme, avviene attraverso impulsi nervosi. Si diffondono nella direzione dal corpo cellulare alla sezione terminale dell'assone, che può ramificarsi, formando molte terminazioni che contattano altri neuroni attraverso uno stretto spazio - la sinapsi; la trasmissione degli impulsi attraverso la sinapsi è mediata da sostanze chimiche - neurotrasmettitori.

Un impulso nervoso di solito ha origine nei dendriti, sottili processi di ramificazione di un neurone specializzati nel ricevere informazioni da altri neuroni e trasmetterle al corpo di un neurone. Ci sono migliaia di sinapsi sui dendriti e, in misura minore, sul corpo cellulare; è attraverso le sinapsi che l'assone che trasporta l'informazione dal corpo del neurone la trasmette ai dendriti di altri neuroni.

L'estremità dell'assone, che costituisce la parte presinaptica della sinapsi, contiene piccole vescicole con un neurotrasmettitore. Quando l'impulso raggiunge la membrana presinaptica, il neurotrasmettitore dalla vescicola viene rilasciato nella fessura sinaptica. Il terminale dell'assone contiene un solo tipo di neurotrasmettitore, spesso in combinazione con uno o più tipi di neuromodulatori (vedi Brain Neurochemistry sotto).

Il neurotrasmettitore rilasciato dalla membrana presinaptica dell'assone si lega ai recettori sui dendriti del neurone postsinaptico. Il cervello utilizza una varietà di neurotrasmettitori, ognuno dei quali si lega a un recettore diverso.

Collegati ai recettori sui dendriti ci sono canali nella membrana postsinaptica semipermeabile che controllano il movimento degli ioni attraverso la membrana. A riposo, il neurone ha un potenziale elettrico di 70 millivolt (potenziale di riposo), mentre la parte interna della membrana è carica negativamente rispetto a quella esterna. Sebbene esistano vari mediatori, tutti hanno effetti eccitatori o inibitori sul neurone postsinaptico. L'effetto eccitatorio si realizza attraverso un aumento del flusso di alcuni ioni, principalmente sodio e potassio, attraverso la membrana. Di conseguenza, la carica negativa della superficie interna diminuisce: si verifica la depolarizzazione. L'effetto inibitorio viene effettuato principalmente attraverso un cambiamento nel flusso di potassio e cloruri, di conseguenza, la carica negativa della superficie interna diventa maggiore che a riposo e si verifica l'iperpolarizzazione.

La funzione di un neurone è quella di integrare tutte le influenze percepite attraverso le sinapsi sul suo corpo e sui dendriti. Poiché queste influenze possono essere eccitatorie o inibitorie e non coincidere nel tempo, il neurone deve calcolare l'effetto complessivo dell'attività sinaptica in funzione del tempo. Se l'azione eccitatoria prevale su quella inibitoria e la depolarizzazione della membrana supera il valore di soglia, viene attivata una certa parte della membrana del neurone - nella regione della base del suo assone (assone tubercolo). Qui, a seguito dell'apertura dei canali per gli ioni sodio e potassio, sorge un potenziale d'azione (impulso nervoso).

Questo potenziale si propaga ulteriormente lungo l'assone fino alla sua estremità a una velocità compresa tra 0,1 m/s e 100 m/s (più è spesso l'assone, maggiore è la velocità di conduzione). Quando un potenziale d'azione raggiunge l'estremità di un assone, viene attivato un altro tipo di canale ionico dipendente dalla differenza di potenziale, i canali del calcio. Attraverso di loro, il calcio entra all'interno dell'assone, il che porta alla mobilizzazione delle vescicole con il neurotrasmettitore, che si avvicinano alla membrana presinaptica, si fondono con essa e rilasciano il neurotrasmettitore nella sinapsi.

Mielina e cellule gliali. Molti assoni sono ricoperti da una guaina mielinica, che è formata dalla membrana ripetutamente avvolta delle cellule gliali. La mielina è composta principalmente da lipidi, che dà aspetto caratteristico materia bianca cervello e midollo spinale. Grazie alla guaina mielinica, la velocità di conduzione del potenziale d'azione lungo l'assone aumenta, poiché gli ioni possono muoversi attraverso la membrana dell'assone solo in luoghi non coperti di mielina - il cosiddetto. intercettazioni di Ranvier. Tra le intercettazioni, gli impulsi vengono condotti lungo la guaina mielinica come lungo un cavo elettrico. Poiché ci vuole del tempo perché il canale si apra e gli ioni lo attraversino, eliminando la costante apertura dei canali e limitando la loro portata a piccole aree della membrana che non sono ricoperte di mielina si accelera la conduzione degli impulsi lungo l'assone di circa 10 volte.

Solo una parte delle cellule gliali è coinvolta nella formazione della guaina mielinica dei nervi (cellule di Schwann) o dei tratti nervosi (oligodendrociti). Cellule gliali molto più numerose (astrociti, microgliociti) svolgono altre funzioni: costituiscono l'ossatura portante del tessuto nervoso, provvedono alle sue esigenze metaboliche e al recupero da lesioni e infezioni.

COME FUNZIONA IL CERVELLO

Consideriamo un semplice esempio. Cosa succede quando prendiamo una matita sul tavolo? La luce riflessa dalla matita viene focalizzata nell'occhio dal cristallino e diretta alla retina, dove appare l'immagine della matita; è percepito dalle cellule corrispondenti, dalle quali il segnale va ai principali nuclei trasmittenti sensibili del cervello, situati nel talamo (talamo), principalmente in quella parte di esso, che è chiamata corpo genicolato laterale. Lì vengono attivati ​​numerosi neuroni che rispondono alla distribuzione della luce e dell'oscurità. Gli assoni dei neuroni del corpo genicolato laterale vanno alla corteccia visiva primaria, situata in Lobo occipitale grandi emisferi. Gli impulsi che provenivano dal talamo a questa parte della corteccia si convertono in essa in una complessa sequenza di scariche di neuroni corticali, alcuni dei quali rispondono al confine tra la matita e il tavolo, altri agli angoli nell'immagine del matita e così via. Dalla corteccia visiva primaria, le informazioni lungo gli assoni entrano nella corteccia visiva associativa, dove avviene il riconoscimento del modello, in questo caso una matita. Il riconoscimento in questa parte della corteccia si basa sulla conoscenza precedentemente accumulata sui contorni esterni degli oggetti.

La pianificazione del movimento (ad esempio, prendere una matita) probabilmente si verifica nella corteccia frontale degli emisferi cerebrali. Nella stessa area della corteccia si trovano i motoneuroni che danno comandi ai muscoli della mano e delle dita. L'approccio della mano alla matita è controllato sistema visivo e interorecettori che percepiscono la posizione dei muscoli e delle articolazioni, informazioni dalle quali entrano nel sistema nervoso centrale. Quando prendiamo in mano una matita, i recettori della pressione sulla punta delle dita ci dicono quanto bene le dita stanno afferrando la matita e quanto deve essere difficile tenerla. Se vogliamo scrivere il nostro nome con una matita, sarà necessario attivare altre informazioni immagazzinate nel cervello che forniscono questo movimento più complesso e il controllo visivo contribuirà a migliorarne la precisione.

Nell'esempio sopra, si può vedere che l'esecuzione è abbastanza semplice azione coinvolge vaste aree del cervello, estendendosi dalla corteccia alle regioni sottocorticali. In comportamenti più complessi che coinvolgono la parola o il pensiero, vengono attivati ​​altri circuiti neurali, che coprono aree ancora più ampie del cervello.

PARTI PRINCIPALI DEL CERVELLO

Il cervello può essere approssimativamente suddiviso in tre parti principali: il cervello anteriore, il tronco encefalico e il cervelletto. IN proencefalo secernono gli emisferi cerebrali, il talamo, l'ipotalamo e la ghiandola pituitaria (una delle più importanti ghiandole neuroendocrine). Il tronco encefalico è costituito dal midollo allungato, dal ponte (pons varolii) e dal mesencefalo.

Grandi emisferi- più la maggior parte cervello, che negli adulti è circa il 70% del suo peso. Normalmente, gli emisferi sono simmetrici. Sono interconnessi da un massiccio fascio di assoni (corpo calloso), che garantisce lo scambio di informazioni.

Ogni emisfero è costituito da quattro lobi: frontale, parietale, temporale e occipitale. La corteccia dei lobi frontali contiene centri che regolano l'attività motoria e, probabilmente, anche centri di pianificazione e previsione. Nella corteccia dei lobi parietali, situata dietro il frontale, ci sono zone di sensazioni corporee, tra cui il tatto e la sensazione articolare-muscolare. lato a Lobo parietale confina con il temporale, in cui il primario corteccia uditiva, così come i centri della parola e altre funzioni superiori. Reparti posteriori il cervello è occupato dal lobo occipitale situato sopra il cervelletto; la sua corteccia contiene zone di sensazioni visive.

Le aree della corteccia non direttamente correlate alla regolazione dei movimenti o all'analisi delle informazioni sensoriali sono chiamate corteccia associativa. In queste zone specializzate si formano collegamenti associativi tra diverse aree e dipartimenti del cervello e le informazioni che ne derivano vengono integrate. La corteccia di associazione fornisce funzioni complesse come l'apprendimento, la memoria, la parola e il pensiero.

Il BRAIN CORK copre la superficie degli emisferi cerebrali con i suoi numerosi solchi e circonvoluzioni, grazie ai quali l'area della corteccia aumenta in modo significativo. Esistono zone associative della corteccia, così come la corteccia sensoriale e motoria, aree in cui sono concentrati i neutroni che innervano varie parti del corpo.

strutture sottocorticali. Al di sotto della corteccia si trovano una serie di importanti strutture cerebrali, o nuclei, che sono un ammasso di neuroni. Questi includono il talamo, i gangli della base e l'ipotalamo. Il talamo è il principale nucleo di trasmissione sensoriale; riceve informazioni dai sensi e, a sua volta, le inoltra ai dipartimenti competenti corteccia sensoriale. Contiene anche zone non specifiche che sono associate a quasi l'intera corteccia e, probabilmente, forniscono i processi della sua attivazione e mantenimento della veglia e dell'attenzione. I gangli della base sono un insieme di nuclei (i cosiddetti putamen, globus pallidus e caudate nucleus) che sono coinvolti nella regolazione dei movimenti coordinati (avviarli e fermarli).

Ipotalamo- una piccola area alla base del cervello, situata sotto il talamo. Riccamente fornito di sangue, l'ipotalamo è un importante centro che controlla le funzioni omeostatiche del corpo. Produce sostanze che regolano la sintesi e il rilascio degli ormoni ipofisari (vedi anche IPOFISUS). L'ipotalamo contiene molti nuclei che svolgono funzioni specifiche, come la regolazione del metabolismo dell'acqua, la distribuzione del grasso immagazzinato, la temperatura corporea, il comportamento sessuale, il sonno e la veglia.

tronco encefalico situato alla base del cranio. Collega il midollo spinale al proencefalo ed è costituito da midollo allungato, ponte, mesencefalo e diencefalo.

Attraverso il mesencefalo e il diencefalo, così come attraverso l'intero tronco, ci sono vie motorie che portano al midollo spinale, così come alcune vie sensoriali dal midollo spinale alle parti sovrastanti del cervello. Sotto il mesencefalo c'è un ponte collegato da fibre nervose al cervelletto. La parte più bassa del tronco - il midollo allungato - passa direttamente nel midollo spinale. Nel midollo allungato ci sono centri che regolano l'attività del cuore e la respirazione a seconda delle circostanze esterne, oltre a controllare la pressione sanguigna, la peristalsi dello stomaco e dell'intestino.

A livello del tronco si incrociano le vie che collegano ciascuno degli emisferi cerebrali con il cervelletto. Pertanto, ciascuno degli emisferi controlla lato opposto corpo ed è associato con l'emisfero opposto.

Cervelletto situato sotto i lobi occipitali degli emisferi cerebrali. Attraverso i percorsi conduttori del ponte, è connesso con le parti sovrastanti del cervello. Il cervelletto regola sottili movimenti automatici, coordinando l'attività di vari gruppi muscolari durante l'esecuzione di atti comportamentali stereotipati; inoltre controlla costantemente la posizione della testa, del busto e degli arti, ad es. coinvolti nel mantenimento dell'equilibrio. Secondo dati recenti, il cervelletto svolge un ruolo molto significativo nella formazione delle capacità motorie, contribuendo alla memorizzazione della sequenza dei movimenti.

altri sistemi. Il sistema limbico è una vasta rete di regioni cerebrali interconnesse che regolano gli stati emotivi, oltre a fornire apprendimento e memoria. Ai nuclei che si formano sistema limbico, includono l'amigdala e l'ippocampo (che fanno parte del lobo temporale), così come l'ipotalamo e i nuclei del cosiddetto. setto trasparente (situato nelle regioni sottocorticali del cervello).

Formazione reticolare- una rete di neuroni che si estende attraverso l'intero tronco fino al talamo ed è ulteriormente connessa con vaste aree della corteccia. È coinvolto nella regolazione del sonno e della veglia, mantiene uno stato attivo della corteccia e aiuta a focalizzare l'attenzione su determinati oggetti.

ATTIVITÀ ELETTRICA DEL CERVELLO

Con l'ausilio di elettrodi posti sulla superficie della testa o introdotti nella sostanza del cervello, è possibile registrare l'attività elettrica del cervello dovuta alle scariche delle sue cellule. La registrazione dell'attività elettrica del cervello mediante elettrodi sulla superficie della testa è chiamata elettroencefalogramma (EEG). Non consente di registrare la scarica di un singolo neurone. È solo come risultato dell'attività sincronizzata di migliaia o milioni di neuroni che sulla curva registrata compaiono oscillazioni (onde) evidenti.

L'ATTIVITÀ ELETTRICA del cervello viene registrata utilizzando un elettroencefalografo. Le forme d'onda risultanti - elettroencefalogrammi (EEG) - possono indicare veglia rilassata (onde alfa), veglia attiva (onde beta), sonno (onde delta), epilessia o una risposta a determinati stimoli (potenziali evocati).

Con la registrazione costante sull'EEG, vengono rilevati cambiamenti ciclici che riflettono il livello generale di attività dell'individuo. Nello stato di veglia attiva, l'EEG cattura onde beta non ritmiche di bassa ampiezza. In uno stato di veglia rilassata con gli occhi chiusi, predominano le onde alfa con una frequenza di 7-12 cicli al secondo. L'inizio del sonno è indicato dalla comparsa di onde lente ad alta ampiezza (onde delta). Durante i periodi di sogno, le onde beta riappaiono sull'EEG e l'EEG può dare la falsa impressione che la persona sia sveglia (da cui il termine sonno REM). I sogni sono spesso accompagnati da rapidi movimenti oculari (con le palpebre chiuse). Pertanto, il sonno onirico è anche chiamato sonno con movimento rapido degli occhi (vedi anche sonno REM). L'EEG consente di diagnosticare alcune malattie del cervello, in particolare l'epilessia (vedi EPILESSIA).

Se registri l'attività elettrica del cervello durante l'azione di un determinato stimolo (visivo, uditivo o tattile), puoi identificare il cosiddetto. i potenziali evocati sono scariche sincrone di un certo gruppo di neuroni che si verificano in risposta a uno specifico stimolo esterno. Lo studio dei potenziali evocati ha permesso di chiarire la localizzazione delle funzioni cerebrali, in particolare, di associare la funzione della parola a determinate aree dei lobi temporali e frontali. Questo studio aiuta anche a valutare lo stato dei sistemi sensoriali nei pazienti con ridotta sensibilità.

NEUROCHIMICA DEL CERVELLO

I neurotrasmettitori più importanti nel cervello includono acetilcolina, noradrenalina, serotonina, dopamina, glutammato, acido gamma-aminobutirrico (GABA), endorfine ed encefaline. Oltre a queste ben note sostanze, il cervello probabilmente funziona un gran numero di altri non ancora esplorati. Alcuni neurotrasmettitori funzionano solo in determinate aree del cervello. Quindi, le endorfine e le encefaline si trovano solo nei percorsi che conducono gli impulsi del dolore. Altri mediatori, come il glutammato o il GABA, sono più ampiamente distribuiti.

L'azione dei neurotrasmettitori. Come già notato, i neurotrasmettitori, agendo sulla membrana postsinaptica, cambiano la sua conduttività per gli ioni. Spesso ciò avviene attraverso l'attivazione di un secondo sistema "intermediario" nel neurone postsinaptico, come l'adenosina monofosfato ciclico (cAMP). L'azione dei neurotrasmettitori può essere modificata sotto l'influenza di un'altra classe di sostanze neurochimiche: i neuromodulatori peptidici. Rilasciati dalla membrana presinaptica contemporaneamente al mediatore, hanno la capacità di potenziare o altrimenti alterare l'effetto dei mediatori sulla membrana postsinaptica.

Il sistema endorfina-encefalina recentemente scoperto è di grande importanza. Le encefaline e le endorfine sono piccoli peptidi che inibiscono la conduzione degli impulsi del dolore legandosi ai recettori del sistema nervoso centrale, comprese le zone superiori della corteccia. Questa famiglia di neurotrasmettitori sopprime la percezione soggettiva del dolore.

Droghe psicoattive Sostanze che possono legarsi specificamente a specifici recettori nel cervello e causare cambiamenti comportamentali. Sono stati identificati diversi meccanismi della loro azione. Alcuni influenzano la sintesi dei neurotrasmettitori, altri - sul loro accumulo e rilascio dalle vescicole sinaptiche (ad esempio, l'anfetamina provoca un rapido rilascio di noradrenalina). Il terzo meccanismo è quello di legarsi ai recettori e imitare l'azione di un neurotrasmettitore naturale, ad esempio, l'effetto dell'LSD (dietilamide dell'acido lisergico) è spiegato dalla sua capacità di legarsi ai recettori della serotonina. Il quarto tipo di azione dei farmaci è il blocco dei recettori, ad es. antagonismo con i neurotrasmettitori. Gli antipsicotici comunemente usati come le fenotiazine (p. es., clorpromazina o clorpromazina) bloccano i recettori della dopamina e quindi riducono l'effetto della dopamina sui neuroni postsinaptici. Infine, l'ultimo dei comuni meccanismi d'azione è l'inibizione dell'inattivazione dei neurotrasmettitori (molti pesticidi impediscono l'inattivazione dell'acetilcolina).

È noto da tempo che la morfina (un prodotto purificato del papavero da oppio) non ha solo un pronunciato effetto analgesico (analgesico), ma anche la capacità di provocare euforia. Ecco perché è usato come droga. L'azione della morfina è associata alla sua capacità di legarsi ai recettori del sistema umano endorfina-encefalina (vedi anche NARCOTICI). Questo è solo uno dei tanti esempi di cosa Sostanza chimica di diversa origine biologica (in questo caso vegetale) possono influenzare il funzionamento del cervello degli animali e dell'uomo, interagendo con specifici sistemi di neurotrasmettitori. Un altro esempio ben noto è il curaro, che deriva da una pianta tropicale ed è in grado di bloccare i recettori dell'acetilcolina. indiani Sud America le punte di freccia sono state lubrificate con curaro, sfruttando il suo effetto paralizzante associato al blocco della trasmissione neuromuscolare.

STUDI DEL CERVELLO

La ricerca sul cervello è difficile per due motivi principali. In primo luogo, non è possibile accedere direttamente al cervello, che è protetto in modo sicuro dal cranio. In secondo luogo, i neuroni cerebrali non si rigenerano, quindi qualsiasi intervento può portare a danni permanenti.

Nonostante queste difficoltà, la ricerca sul cervello e alcune forme del suo trattamento (principalmente l'intervento neurochirurgico) sono note fin dall'antichità. Reperti archeologici mostrano che già in tempi antichi una persona eseguiva una trapanazione del cranio per accedere al cervello. Ricerche cerebrali particolarmente intense sono state condotte durante i periodi di guerra, quando si potevano osservare una varietà di lesioni craniocerebrali.

Il danno cerebrale a seguito di una ferita nella parte anteriore o una ferita ricevuta in tempo di pace è una sorta di analogo di un esperimento in cui distruggono certe aree cervello. Poiché questa è l'unica forma possibile di "esperimento" sul cervello umano, altri metodo importante gli studi erano esperimenti su animali da laboratorio. Osservando le conseguenze comportamentali o fisiologiche del danno a una certa struttura cerebrale, si può giudicare la sua funzione.

L'attività elettrica del cervello negli animali da esperimento viene registrata utilizzando elettrodi posti sulla superficie della testa o del cervello o introdotti nella sostanza del cervello. Pertanto, è possibile determinare l'attività di piccoli gruppi di neuroni o singoli neuroni, nonché rilevare i cambiamenti nei flussi ionici attraverso la membrana. Con l'ausilio di un dispositivo stereotassico, che consente di inserire un elettrodo in un determinato punto del cervello, vengono esaminate le sue sezioni profonde inaccessibili.

Un altro approccio consiste nel rimuovere piccole aree di tessuto cerebrale vivente, dopodiché viene mantenuto sotto forma di una fetta posta in un mezzo nutritivo, oppure le cellule vengono separate e studiate in colture cellulari. Nel primo caso è possibile studiare l'interazione dei neuroni, nel secondo l'attività vitale delle singole cellule.

Quando si studia l'attività elettrica dei singoli neuroni o dei loro gruppi in diverse aree del cervello, l'attività iniziale viene solitamente registrata per prima, quindi viene determinato l'effetto dell'uno o dell'altro effetto sulla funzione cellulare. Secondo un altro metodo, un impulso elettrico viene applicato attraverso un elettrodo impiantato per attivare artificialmente i neuroni vicini. In questo modo è possibile studiare l'influenza di alcune aree del cervello sulle altre sue aree. Questo metodo di stimolazione elettrica si è rivelato utile nello studio dei sistemi di attivazione dello stelo che passano attraverso il mesencefalo; viene utilizzato anche quando si cerca di capire come procedono i processi di apprendimento e memoria a livello sinaptico.

Già cento anni fa è diventato chiaro che le funzioni degli emisferi sinistro e destro sono diverse. Il chirurgo francese P. Broca, osservando i pazienti con incidente cerebrovascolare (ictus), ha scoperto che solo i pazienti con danni all'emisfero sinistro soffrivano di disturbi del linguaggio. In futuro, gli studi sulla specializzazione degli emisferi sono proseguiti utilizzando altri metodi, come la registrazione dell'EEG e dei potenziali evocati.

IN l'anno scorso tecnologie complesse vengono utilizzate per ottenere un'immagine (visualizzazione) del cervello. COSÌ, TAC(CT) ha rivoluzionato neurologia clinica, consentendo di ottenere immagini intravitali dettagliate (stratificate) delle strutture cerebrali. Un'altra tecnica di imaging, la tomografia a emissione di positroni (PET), fornisce un quadro dell'attività metabolica del cervello. In questo caso, a una persona viene iniettato un radioisotopo di breve durata, che si accumula in varie parti del cervello, e maggiore è, maggiore è la sua attività metabolica. Utilizzando la PET, è stato anche dimostrato che le funzioni del linguaggio nella maggior parte degli esaminati sono associate all'emisfero sinistro. Poiché il cervello lavora con un numero enorme di strutture parallele, la PET fornisce informazioni sulla funzione cerebrale che non possono essere ottenute con singoli elettrodi.

Di norma, gli studi sul cervello vengono eseguiti utilizzando una combinazione di metodi. Ad esempio, il neuroscienziato americano R. Sperry con il suo staff as procedura medica eseguito transezione del corpo calloso (un fascio di assoni che collegano entrambi gli emisferi) in alcuni pazienti con epilessia. Successivamente, la specializzazione degli emisferi è stata studiata in questi pazienti con cervello diviso. È stato riscontrato che l'emisfero prevalentemente dominante (solitamente sinistro) è responsabile della parola e di altre funzioni logiche e analitiche, mentre l'emisfero non dominante analizza i parametri spaziali e temporali dell'ambiente esterno. Quindi, si attiva quando ascoltiamo la musica. Il modello a mosaico dell'attività cerebrale indica che all'interno della corteccia e sotto strutture corticali ci sono numerose aree specializzate; l'attività simultanea di queste aree conferma il concetto del cervello come dispositivo informatico con elaborazione parallela dei dati.

Con l'avvento di nuovi metodi di ricerca, è probabile che le idee sulle funzioni del cervello cambino. L'uso di dispositivi che consentono di ottenere una "mappa" dell'attività metabolica vari reparti del cervello, così come l'uso di approcci genetici molecolari dovrebbero approfondire la nostra conoscenza dei processi che avvengono nel cervello. Vedi anche NEUROPSICOLOGIA.

ANATOMIA COMPARATIVA

In diverse specie di vertebrati, la struttura del cervello è notevolmente simile. Se confrontati a livello dei neuroni, ci sono chiare somiglianze in caratteristiche come i neurotrasmettitori utilizzati, le fluttuazioni nelle concentrazioni di ioni, i tipi di cellule e le funzioni fisiologiche. Le differenze fondamentali si rivelano solo se confrontate con gli invertebrati. I neuroni degli invertebrati sono molto più grandi; spesso sono collegati tra loro non da sinapsi chimiche, ma elettriche, che sono rare nel cervello umano. Nel sistema nervoso degli invertebrati vengono rilevati alcuni neurotrasmettitori che non sono caratteristici dei vertebrati.

Tra i vertebrati, le differenze nella struttura del cervello si riferiscono principalmente al rapporto tra le sue singole strutture. Valutando le somiglianze e le differenze nei cervelli di pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi (compresi gli esseri umani), si possono dedurre diversi modelli generali. Innanzitutto, in tutti questi animali la struttura e le funzioni dei neuroni sono le stesse. In secondo luogo, la struttura e le funzioni del midollo spinale e del tronco encefalico sono molto simili. In terzo luogo, l'evoluzione dei mammiferi è accompagnata da un marcato aumento delle strutture corticali, che raggiungono il loro massimo sviluppo nei primati. Negli anfibi, la corteccia costituisce solo una piccola parte del cervello, mentre negli esseri umani è la struttura dominante. Si ritiene, tuttavia, che i principi del funzionamento del cervello di tutti i vertebrati siano praticamente gli stessi. Le differenze sono determinate dal numero di connessioni e interazioni interneuronali, che è tanto più alto quanto più complesso è l'organizzazione del cervello.

Nel corpo umano, il cervello è probabilmente uno degli organi più misteriosi e incomprensibili. Quindi, gli scienziati discutono ancora sul meccanismo dell'attività mentale. Oggi proveremo a sistematizzare le loro conclusioni. Considereremo anche in cosa consiste il cervello, quali sono le sue funzioni e quali sono le malattie più comuni di questo organo.

Struttura generale

Il cervello è protetto intorno da un cranio affidabile. In esso l'organo occupa oltre il 90% dello spazio. Allo stesso tempo, il peso del cervello negli uomini e nelle donne è diverso. In media, si tratta di 1375 grammi per i rappresentanti del sesso più forte, 1275 grammi per i deboli. Nei neonati, il peso del cervello è il 10% del corpo totale, mentre negli adulti è solo del 2-2,5%. La struttura dell'organo comprende gli emisferi cerebrali, il tronco e il cervelletto.

Di cosa è fatto il cervello? La scienza distingue i seguenti dipartimenti di questo corpo:

• davanti;
• posteriore;
• oblungo;
• media;
• intermedio.

Diamo un'occhiata più da vicino a queste aree. L'oblongata origina dal midollo spinale. Include (canali di conduzione) e grigio (nuclei nervosi). Dietro di lui c'è il ponte. Questo è un rullo di fibre trasversali di nervi e materia grigia. Qui è dove passa l'arteria principale. Inizia in un punto situato sopra il oblungo. A poco a poco, passa nel cervelletto, che consiste di due emisferi. È collegato a coppie con il midollo allungato, il mesencefalo e il cervelletto.

Nello scomparto centrale sono presenti un paio di collinette visive e uditive. Da loro partono le fibre nervose che collegano il cervello e il midollo spinale. Tra gli emisferi cerebrali c'è un profondo divario, all'interno del quale si trova il corpo calloso. Collega questi due grandi dipartimenti. Gli emisferi sono ricoperti di corteccia. È qui che ha luogo il pensiero.

Di cos'altro è fatto il cervello? Ha tre skin:

1. Duro: questo è il periostio della superficie interna, dove si trova la maggior parte dei recettori del dolore.
2. Aracnoide - strettamente adiacente alla corteccia, ma non lungo il giro. Tra lei e il guscio duro - liquido sieroso. Poi viene il midollo spinale e poi la corteccia stessa.
3. Morbido - consiste in un sistema di vasi sanguigni e tessuto connettivo che alimenta il cervello ed è in contatto con l'intera superficie.

Compiti

Il cervello elabora le informazioni che provengono da ciascuno dei recettori, regola i movimenti e si impegna nel processo del pensiero. Ogni dipartimento ha il suo lavoro. Ad esempio, situato in centri nervosi, che assicurano il normale funzionamento dei meccanismi riflessi protettivi, come tosse, battito delle palpebre, starnuti e vomito. Le sue funzioni comprendono anche la respirazione, la deglutizione, la secrezione di saliva e succo gastrico.

Il ponte Varoliev fornisce traffico bulbi oculari e il lavoro dei muscoli facciali. Il cervelletto regola la coordinazione e la coordinazione dei movimenti. E nel mesencefalo si realizza l'attività regolatrice per quanto riguarda l'acuità dell'udito e della vista. Grazie al suo lavoro, gli alunni, ad esempio, possono espandersi e contrarsi. Cioè, il tono dei muscoli oculari dipende da questo. Comprende anche i centri nervosi responsabili dell'orientamento nello spazio.

Ma in cosa consiste Diversi dei suoi scomparti si distinguono:

• Talamo. È anche chiamato interruttore, poiché qui le sensazioni vengono elaborate e formate in base a dolore, temperatura, muscoli, uditivi e altri recettori. Grazie a questo centro, gli stati di veglia e sonno cambiano.
• Ipotalamo. Lui controlla battito cardiaco, pressione arteriosa e termoregolazione corporea. Responsabile dello stato emotivo, poiché è qui che l'influenza su sistema endocrino per la produzione di ormoni per superare lo stress. Regola la sensazione di sete, fame e sazietà, piacere e sessualità.
• Ipofisi. Gli ormoni vengono prodotti qui durante la pubertà, lo sviluppo e l'attività.
• Epitalamo. Consiste nella ghiandola pineale, attraverso la quale vengono regolati i ritmi circadiani, forniti sonno salutare E normale attività giorno, adattabilità a diverse condizioni. Ha la capacità di sentire le vibrazioni delle onde luminose anche attraverso la scatola del cranio, rilasciando questa o quella quantità di ormoni per questo.

Di cosa sono responsabili gli emisferi cerebrali?

La legge memorizza tutte le informazioni sul mondo e le interazioni umane complete. È responsabile dell'attività dei suoi arti destri. A sinistra, il lavoro degli organi del linguaggio è controllato. Qui si svolgono calcoli analitici e vari. Da questo lato viene fornito il monitoraggio degli arti sinistri.

Separatamente, vale la pena menzionare formazioni come i ventricoli del cervello. Sono vuoti rivestiti di ependima. Sono creati dalla cavità del tubo neurale sotto forma di bolle che si trasformano nei ventricoli del cervello. La loro funzione principale è la produzione e la circolazione I reparti sono costituiti da una coppia di laterali, terzi e quarti. Gli emisferi sono divisi in 4 lobi: frontale, temporale, parietale e occipitale.

Lobo frontale

Questa parte è come un navigatore su una nave. È lei che è responsabile della permanenza del corpo umano in posizione eretta. Qui si formano attività, indipendenza, iniziativa e curiosità. È inoltre possibile creare un'autovalutazione critica. In una parola, le più piccole violazioni che si verificano nel lobo frontale portano a comportamenti umani inappropriati, azioni insensate, depressione e vari sbalzi d'umore. Il comportamento è controllato attraverso di essa. Pertanto, il lavoro del centro di controllo, situato anche qui, impedisce azioni inadeguate e antisociali. Il lobo frontale è importante per lo sviluppo intellettuale. Grazie ad essa si acquisiscono anche determinate abilità, abilità che possono essere portate all'automatismo.

Lobi Temporali

Ecco l'archiviazione della memoria a lungo termine. Nomi, oggetti, eventi e connessioni specifici sono accumulati in quello di sinistra e le immagini visive sono accumulate in quello di destra. Lobi Temporali riconoscere il discorso. In cui lato sinistro decifra il significato di ciò che è stato detto, e quello giusto forma una comprensione e, in accordo con ciò, un'espressione facciale, mostrando l'umore e la percezione degli altri.

lobi parietali

Percepiscono Dolore, freddo o caldo. Il lobo parietale è costituito da due parti: destra e sinistra. Come altri compartimenti dell'organo, sono funzionalmente diversi. Quindi, la sinistra sintetizza frammenti separati, li collega, grazie ai quali una persona è in grado di leggere e scrivere. Qui sono assimilati determinati algoritmi per ottenere qualche risultato. Il lobo parietale destro converte tutte le informazioni che provengono parti occipitali e crea un'immagine tridimensionale. Qui viene fornito l'orientamento spaziale, viene determinata la distanza e simili.

Lobo occipitale

Riceve informazioni visive. Vediamo gli oggetti intorno a noi come stimoli che riflettono la luce dalla retina. Le informazioni sul colore e sui movimenti degli oggetti vengono convertite tramite segnali luminosi. Ci sono immagini tridimensionali.

Malattie

L'area è soggetta a un numero considerevole di malattie. I più pericolosi includono quanto segue:

• tumori;
• virus;
• malattia vascolare;
• malattie neurodegenerative.

Consideriamoli in modo più dettagliato. I tumori cerebrali possono essere molto diversi. Inoltre, come in altre parti del corpo, sono sia benigne che maligne. Queste formazioni appaiono a causa di un malfunzionamento nella funzione riproduttiva delle cellule. Il controllo è rotto. E iniziano a moltiplicarsi. I sintomi includono nausea, dolore, convulsioni, perdita di coscienza, allucinazioni e visione offuscata.

A malattie virali i disturbi includono:

1. Encefalite. La mente umana è confusa. Si sente sempre assonnato, c'è il rischio di cadere in coma.
2. Meningite virale. Sente mal di testa. Osservato Calore, vomito e debolezza generale.
3. Encefalomielite. Il paziente ha le vertigini, la motilità è disturbata, la temperatura aumenta, può verificarsi vomito.

Quando si verificano una serie di malattie, i vasi del cervello si restringono. C'è una sporgenza delle loro mura, distruzione e così via. Per questo motivo, la memoria può essere disturbata, si possono avvertire vertigini e dolore. La circolazione sanguigna del cervello non funziona bene con l'alto pressione sanguigna, rottura dell'aneurisma, infarto e così via. E a causa di malattie neurodegenerative, come l'Huntington o l'Alzheimer, la memoria è disturbata, la ragione è persa, si verificano tremori agli arti, dolore, convulsioni e spasmi.

Conclusione

Tale è la struttura del nostro misterioso organo. È noto che una persona utilizza solo una piccola parte delle possibilità che possono essere realizzate attraverso questo organo. Forse un giorno l'umanità sarà in grado di rivelare il suo potenziale molto più ampio di oggi. Nel frattempo, gli scienziati stanno cercando di saperne di più sulle sue attività. fatti interessanti. Anche se, a proposito, questi tentativi non hanno ancora avuto molto successo.

Il cervello umano è l'organo più importante del sistema nervoso centrale del corpo, con una composizione solo parzialmente studiata. Assicura il lavoro di tutti gli altri organi e sistemi e regola anche il comportamento umano. È grazie al cervello che una persona diventa un essere socialmente attivo; altrimenti, se il cervello è danneggiato e non funziona, la persona entra in uno stato vegetativo. Smette di rispondere agli stimoli esterni, non sente nulla e non compie alcuna azione.

Sebbene il cervello sia stato studiato dagli scienziati in modo sufficientemente dettagliato, molte delle sue funzioni non sono ancora note alla scienza. Possiamo solo immaginare l'enorme potenziale di questo corpo grazie a casi isolati descritti in letteratura medica. Altrimenti, rappresenta un problema significativo nella conoscenza del corpo umano.

E sebbene negli ultimi anni sia stato fatto molto lavoro per studiare nuove funzioni del cervello, non si sa ancora con certezza per cos'altro possa essere utilizzato questo organo.

Informazioni generali sul cervello

Il cervello è un organo simmetrico, che generalmente corrisponde all'intera struttura del corpo umano. Si trova nel cranio, e questo è tipico di tutti i vertebrati. Nella sua parte inferiore, il cervello passa nel midollo spinale, che si trova nella colonna vertebrale. Nei neonati la massa del cervello è di circa 300 g, e in futuro cresce con il corpo, raggiungendo una massa media di circa 1,5 kg in un adulto.

Contrariamente alla credenza popolare (o meglio a uno scherzo), le capacità mentali di una persona sono assolutamente indipendenti dalle dimensioni e dalla massa del suo cervello. Negli adulti, il peso del cervello varia da 1,2 a 2,5 kg, ovvero la differenza può essere più di due volte. Inoltre, le persone con più grande valore di solito viene diagnosticata la demenza con massa cerebrale (che si avvicina a 3 kg).

La pesatura del cervello di famosi scienziati o artisti deceduti ha anche confermato il fatto che le loro capacità non dipendevano dalle dimensioni di questo organo. Nelle donne la massa cerebrale è in media leggermente inferiore a quella degli uomini, ma ciò è dovuto al fatto che il sesso più debole è naturalmente inferiore a quello forte. Nessuna connessione con capacità intellettuali Non c'è.

L'importanza del cervello per una persona è evidenziata dal fatto che quando si verificano condizioni estreme per il corpo, la maggior parte nutrienti comincia ad entrare nel cervello. Con la fame prolungata, le riserve di grasso vengono prima consumate, quindi inizia un periodo di disgregazione muscolare.

Con una diminuzione della metà del peso corporeo totale, la massa cerebrale diminuisce del 10-15%, sebbene in una persona sana il cervello pesa solo il 2% della massa totale. L'esaurimento fisico del cervello è impossibile, poiché una persona semplicemente non è all'altezza di questo momento.

Composizione del cervello

Il cervello umano è piuttosto complesso. Ciò è spiegato dal fatto che è lui il centro di controllo che determina l'attività dell'intero organismo. Al momento, la struttura del cervello è stata studiata molto bene, il che non si può dire di molte delle sue funzioni e capacità sconosciute alla scienza.

Il guscio esterno del cervello è costituito dalla cosiddetta corteccia, che è un tessuto nervoso con uno spessore da 1,5 a 4,5 mm. Nel suo turno, tessuto nervosoè costituito da cellule-neuroni, il cui numero nel cervello adulto è di circa 15 miliardi. Ci sono parecchie volte più altri tipi di cellule - cellule gliali - nella corteccia, ma la loro funzione è quella di riempire lo spazio tra i neuroni e trasferire i nutrienti. La funzione di elaborazione e trasmissione delle informazioni è svolta dai neuroni. Sotto la corteccia sono i seguenti:

• Grandi emisferi. La parte simmetrica del cervello, che consiste nelle parti sinistra e destra. Gli emisferi cerebrali rappresentano fino al 70% della massa totale di questo organo. Tra di loro, entrambi gli emisferi sono collegati da un denso fascio di neuroni, che garantisce un continuo scambio di informazioni tra di loro. La composizione degli emisferi, dei lobi occipitale, temporale e parietale. Tutti loro sono responsabili di diverse funzioni. corpo umano: organi di senso, parola, memoria, attività motoria, ecc.;
• talamo. Il primo elemento della zona, che si chiama diencefalo. Il talamo è responsabile della trasmissione degli impulsi nervosi tra la corteccia e tutti i sensi, ad eccezione dell'olfatto.

• Ipotalamo. Il secondo elemento del diencefalo. È persino più piccolo del talamo, ma ha molte prestazioni più funzionalità. L'ipotalamo contiene un gran numero di cellule ed è collegato a tutte le parti del cervello. Nel suo "fare" ci sono il sonno, la memoria, il desiderio sessuale, i sentimenti di sete e fame, il caldo e il freddo, così come molte altre condizioni del corpo. L'ipotalamo funge da regolatore, cercando di fornire al corpo lo stesso ambiente condizioni diverse. Lo fa controllando il rilascio di ormoni nel sangue.
• mesencefalo. Questo è il nome del dipartimento situato sotto il diencefalo e contenente un gran numero di cellule speciali. È responsabile della percezione uditiva e visiva delle informazioni (in particolare, la visione binoculare è il risultato del lavoro del mesencefalo). Le sue altre funzioni includono le reazioni agli stimoli esterni, la capacità di orientarsi nello spazio e la comunicazione con il sistema nervoso autonomo.
• Ponte. Chiamato anche semplicemente "ponte". Tale nome è stato dato a quest'area perché è un collegamento tra il cervello e il midollo spinale, nonché tra altre parti del cervello.

• Cervelletto. Questa piccola regione del cervello, situata vicino al ponte, viene spesso definita il secondo cervello a causa della sua importanza per il corpo. Anche esteriormente ricorda il cervello umano, poiché è costituito da due emisferi ricoperti di corteccia. Il cervelletto occupa una quota di solo il 10% del peso totale del cervello, ma la coordinazione e il movimento di una persona dipendono completamente dal suo lavoro. Un ottimo esempio le violazioni del cervelletto sono uno stato di intossicazione.
• Midollo. Ultimo reparto il cervello, che si trova all'interno del cranio. È un collegamento nell'interazione del sistema nervoso centrale con il resto del corpo. Inoltre, il midollo allungato è responsabile del lavoro delle vie respiratorie e apparato digerente, così come per alcuni riflessi: starnuti, tosse e deglutizione, che sono reazioni a stimoli esterni.

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Studio del cervello

Per molto tempo gli scienziati non sono riusciti a studiare la struttura del cervello. La ragione di ciò era la mancanza di metodi di analisi adeguati. Più precisamente, la composizione potrebbe essere determinata a seguito di un'autopsia, ma non è stato possibile scoprire lo scopo di questo o quel dipartimento.

Sono stati compiuti alcuni progressi grazie al metodo ablativo, per il quale vengono rimosse parti del cervello, e quindi i medici osservano i cambiamenti nel comportamento umano. Tuttavia, anche questa tecnica non è stata efficace, poiché erano responsabili delle funzioni vitali e la persona è morta.

I metodi moderni per studiare questo organo vitale sono molto più umani ed efficaci. L'essenza di questi metodi è registrare i minimi cambiamenti nei campi magnetico ed elettrico, poiché il lavoro del cervello è un flusso continuo di impulsi. E se gli scienziati precedenti semplicemente non avevano valori di campo così piccoli da registrare, ora può essere fatto in modo tale che una persona non senta assolutamente nulla.

Esempi di tali studi sono la tomografia computerizzata e la risonanza magnetica (rispettivamente TC e RM).

Malattie cerebrali

Come qualsiasi altro organo, il cervello umano è soggetto a malattie. Ce ne sono diverse dozzine in totale, quindi per comodità sono suddivise in diverse categorie principali:

• Malattie vascolari. Il cervello riceve la maggior quantità di ossigeno e sostanze nutritive rispetto ad altri organi. Ciò significa che una circolazione stabile del cervello svolge un ruolo essenziale nel suo normale funzionamento. Qualunque cambiamento patologico prima o poi porta a conseguenze negative fino alla morte. Il cerebrovascolare più comune distonia vascolare cervello e ictus.
• Tumore al cervello. I tumori si verificano ovunque nel cervello e possono essere benigni o maligni. Questi ultimi si sviluppano molto rapidamente e portano alla morte imminente del paziente. Possono anche svilupparsi sullo sfondo della penetrazione delle cellule tumorali da altri organi o sangue.
• Lesioni cerebrali degenerative. Queste malattie portano a una violazione delle funzioni di base del corpo: attività motoria, coordinazione, memoria, attenzione, ecc. Questa categoria include l'Alzheimer, il Parkinson, il Pick e altri.
• Patologie congenite. Tra queste malattie, il tasso di mortalità è molto alto e i bambini sopravvissuti hanno problemi di sviluppo mentale.
• Malattie infettive. Il danno al cervello è una conseguenza della sconfitta dell'intero corpo da parte di virus, batteri o microbi estranei.
• Ferita alla testa. Il trattamento delle malattie cerebrali richiede maggiore attenzione e alta qualificazione del medico. In nessun caso dovresti diagnosticare e curarli da solo e, in caso di problemi di salute, dovresti iscriverti a un esame.