Твердая мозговая оболочка, наружная, состоит из фиброзной ткани, укрепленной задней продольной связкой. В области большого затылочного отверстия оболочка срастается с костью и подкрепляется атлантозатылочной мембраной. Внизу (крестцовый канал) она переходит в терминальную нить, которая прирастает ко второму копчиковому позвонку.
Паутинная оболочка — тонкая, волокнистая пластинка занимает среднее положение, лежит внутрь от твердой оболочки. Возле межпозвоночных отверстий прирастает к твердой мозговой оболочке.
Мягкая, сосудистая оболочка, внутренняя, срастается со спинным мозгом.
Между передними и задними корешками к паутинной оболочке направляются зубчатые связки, которые присутствуют на протяжении от первых шейных корешков до первых поясничных. Связки срастаются с паутинной и твердой мозговыми оболочками. Они удерживают спинной мозг в подвешенном состоянии. Вдоль задней срединной борозды мозга проходит задняя сагиттальная перегородка, соединяющая мягкую и паутинную оболочки. Кроме зубчатых связок и задней перегородки между оболочками присутствует не постоянные, тонкие пучки фиброзных волокон и крупные пространства.
Эпидуральное пространство находится между твердой мозговой оболочкой и надкостницей позвоночного канала, заполнено клетчаткой и внутренним позвоночным венозным сплетением. Субдуральное пространство находится между твердой и паутинной оболочками. Перидуральное пространство располагается между листками твердой оболочки в области спинальных корешков. Оба пространства заполнены рыхлой клетчаткой. Подпаутинное (субарахноидальное) пространство лежит между паутинной и сосудистой оболочками, заполнено ликвором — спинномозговой жидкостью.
Кровеносные сосуды спинного мозга образуются из следующих источников кровоснабжения:
Ø позвоночной артерии (из подключичной) и глубокой шейной артерии (из реберно-шейного ствола подключичной артерии);
Ø задних межреберных, поясничных, латеральных крестцовых артерий из нисходящей аорты.
Вдоль спинного мозга проходят одна передняя (в срединной щели) и две задних продольные артерии (в задних латеральных бороздах), сопровождаемые одноименными венами, которые впадают во внутреннее позвоночное сплетение.
4(V) Развитие головного мозга
Развитие головного мозга: мозговые пузыри и их производные. Критика «теории» расизма в учении о мозге.
Основные процессы эмбриогенеза нервной системы.
Ø Индукция: первичная и вторичная. Первичная индукция появляется в конце гаструляции и обусловлена движением клеток хордомезодермы к головному концу. В результате движения возбуждаются клетки эктодермы и начинается из них формирование нервной пластинки. Вторичная индукция обусловлена самим развивающимся мозгом.
Ø Регуляция гормонами и нейротрансмиттерами (серотонином, дофамином, норадреналином, ацетилхолином, опиатами и др.) начинается с первых дроблений яйцеклетки, ранних межклеточных взаимодействий, морфогенетических трансформаций и продолжается в течение всей жизни индивида.
Ø Пролиферация (образование, размножение и расселение клеток) как ответ на первичную индукцию и как основа морфогенеза нервной системы, происходящая под управлением трансмиттеров и гормонов.
Ø Миграция клеток в разные периоды развития характерна для многих отделов нервной системы, особенно вегетативной.
Ø Дифференцировка нейронов и глиальных клеток включает структурное и функциональное созревание под регулирующим трофическим влиянием гормонов, нейротрансмиттеров и нейротрофинов.
Ø Формирование специфических связей между нейронами есть показатель активного созревания.
Ø Стабилизация или элиминация межнейронных связей наступает в конце созревания мозга. Не вступившие в связи нейроны погибают.
Ø Развитие интегрирующей, координирующей и субординационной функций, что позволяет зародышу и новорожденному осуществление самостоятельной жизнедеятельности.
У 4-х недельных эмбрионов головной отдел нервной трубки состоит из мозговых пузырей: переднего — прозэнцефалон, среднего — мезэнцефалон, заднего – метэнцефалон, отделенных друг от друга небольшими сужениями. В конце 4-ой недели появляются первые признаки деления переднего пузыря на два, из которых возникнут конечный и промежуточный мозг. Вначале 5-ой недели разделяется задний пузырь для образования заднего и продолговатого мозга. Из непарного среднего пузыря формируется средний мозг.
Из-за неравномерности роста развивающегося мозга появляются в пузырях сагиттальные изгибы, ориентированные выпуклостью в дорсальную сторону (первые два) и вентральную — третий:
Ø теменной изгиб — самый ранний, возникает в области среднемозгового пузыря, отделяя средний мозг от промежуточного и конечного;
Ø затылочный изгиб в заднем пузыре отделяет спинной мозг от головного;
Ø третий изгиб — мостовой — располагается между первыми двумя и делит задний пузырь на продолговатый и задний мозг.
Задний пузырь более интенсивно растет в вентральном направлении. Его полость превращается в IV желудочек с тонкой верхней стенкой из эпендимных клеток и толстым дном в виде ромбовидной ямки. Из заднего пузыря развиваются мост, мозжечок, продолговатый мозг с общей полостью в виде четвертого желудочка.
Стенки среднемозгового пузыря растут в стороны более равномерно, образуя из вентральных отделов ножки мозга, из дорсальных пластинку крыши среднего мозга. Полость пузыря суживается, превращаясь в водопровод.
Самые сложные изменения происходят с передним пузырем. Из его заднего отдела формируется промежуточный мозг. Вначале за счет пролиферации плащевого слоя утолщаются дорсо-латеральные стенки пузыря и возникают зрительные бугры, превращая полость будущего III желудочка в щелевидное пространство. Из вентролатеральных стенок появляются глазные пузырьки, из которых возникнет сетчатая оболочка глаза. В дорсальной стенке появляется слепой вырост эпендимы — будущий эпифиз. В нижней стенке выпячивание превращается в серый бугор и воронку, которая соединяется с формирующимся из эктодермы ротовой бухты (карман Ратке) гипофизом.
В непарной, передней части прозэнцефалона на ранних стадиях появляются правый и левый пузыри, разделенные перегородкой. Полости пузырей превращаются в боковые желудочки: левый – в первый желудочек, правый – во второй. В последующем они через межжелудочковые отверстия соединяются с третьим желудочком. Очень интенсивный рост стенок правого и левого пузырей превращает их в полушария конечного мозга, которые накрывают промежуточный и средний мозг. На внутренней поверхности нижних стенок правого и левого конечных пузырей образуется утолщение для развития базальных ядер. Из передней стенки возникают мозолистое тело и спайки.
Внешняя поверхность пузырей поначалу гладкая, но она тоже растет неравномерно. С 16-й недели появляются глубокие борозды (латеральная и др.), которые отделяют доли. Позднее в долях формируются мелкие борозды и невысокие извилины. Перед рождением в конечном мозге сформированы только основные борозды и извилины. После рождения нарастает глубина борозд и выпуклость извилин, появляется множество мелких, непостоянных бороздок и извилин, что и определяет индивидуальное многообразие вариантов и сложность рельефа мозга у каждого человека.
Наибольшая интенсивность размножения и расселения невробластов приходится на 10-18 недели плодного периода. К рождению заканчивают дифференцировку 25% нейронов, к 6-ти месяцам — 66%, к концу 1 года жизни — 90-95%.
У новорожденных масса головного мозга составляет у мальчиков: 340-430 г, у девочек: 330-370 г, от массы тела — это 12-13% или в соотношении 1:8.
В первый год жизни масса головного мозга удваивается, в 3-4 года – утраивается. Потом происходит до 20-29 лет медленное, постепенное и равномерное нарастание массы в среднем до 1355 г для мужчин и до 1220 г для женщин с индивидуальными колебаниями в пределах 150-500 г. Масса мозга у взрослых составляет 2,5-3 % от массы тела или находится в соотношении 1:40. Во взрослом мозге присутствуют стволовые клетки, из которых на протяжении всей жизни образуются предшественники различных нейронов и нейроглиальных клеток, которые расселяются по различным зонам и после пролиферации и дифференцировки интегрируются в работающие системы.
Мозговой ствол новорожденных имеет 10-10,5 г, что составляет 2,7% от массы тела, у взрослых — 2 %. Начальная масса мозжечка 20 г (5,4 % от массы тела), к 5-ти месяцам грудного периода увеличивается вдвое, к 1-му году — вчетверо, в основном, за счет роста полушарий.
В полушариях конечного мозга новорожденных присутствуют только основные борозды и извилины. Проекция их на череп значительно отличается от таковой у взрослых. К 8-ми годам структура коры становится такой же, как у взрослых. В процессе дальнейшего развития нарастает глубина борозд, высота извилин; появляются многочисленные, дополнительные бороздки и извилины.
Нервная высшая деятельность человека по И.П.Павлову складывается благодаря синтезу наследственных факторов и условий воспитания, образования и трудовой деятельности. Становление умственных способностей на 50 % происходит в первые 4 года, на 30 % — в 5-8 лет, на 20 % — в 9-17 лет. Человеческий мозг за жизнь средней продолжительности способен усвоить и переработать 10 квадриллионов бит информации.
Различные расовые теории базируются на преимуществе духовном, физическом, идеологическом одних людей над другими. Отсюда заявления о "богом избранном народе" и особой ментальности, о высших арийских расах, призванных управлять миром, и низших расах, подчиняющимся им. Подобные теории обслуживают политику фашизма, колониализма, расовой сегрегации и геноцида.
Однако, хорошо известно, что расы произошли от одного общего предка (декларация ЮНЕСКО, 1951г.) и каждая из них в своем развитии создавала в разные периоды времени высокоразвитые государства с огромными достижениями цивилизации (древние Греция и Рим, древний Египет, империя инков и многие др.), которые имели свои взлеты и падения.
Утверждения расистов о своих преимуществах просто не состоятельны, потому что:
вариации борозд, извилин, цито- и миелоархитектоники мозга одинаково характерны для представителей всех рас и не влияют решающим образом на характер психики, интеллекта человека;
масса мозга колеблется в широких пределах, но можно встретить идиота с массой в 900 г или 2000 г и в равной степени гения с такими же колебаниями массы мозга независимо от расовой принадлежности;
смешение рас приводит к появлению более жизнестойких и умных людей и в меньшей степени идиотов;
индивидуальная изменчивость массы головного мозга не связана с состоянием умственной деятельности; И.С. Тургенев имел мозг в 2012 г, А. Франс — 1017 г, но оба стали выдающимися писателями.
5(V) Серое и белое вещество головного мозга
Серое и белое на вещество на срезах полушарий мозга (базальные ядра, расположение и функциональное значение нервных пучков во внутренней капсуле).
Полушария представляют самую крупную и наиболее развитую у человека часть большого мозга, которая накрывает мозговой ствол. Они составляют плащ — филогенетически более новое образование — неоэнцефалон. В них сосредоточены важнейшие функции по управлению, координации, корреляции жизнедеятельностью организма и взаимоотношениями его со средой обитания. Полушария имеют верхнелатеральную, медиальную, нижнюю поверхности, на которых находятся извилины и борозды.
Крупные борозды латеральная, центральная, теменно-затылочная делят полушария на доли лобную, теменную, затылочную, височную, островок. Борозды, извилины на всех поверхностях покрыты серым веществом, состоящим из тел нейронов и безмиелиновых отростков, которые образуют кору с характерным послойным расположением клеток (цитоархитектоника).
Внутри полушария представлены белым веществом, образованным миелиновыми отростками нервных клеток (миелоархитектоника). Ближе к основанию полушарий (нижней поверхности) внутри белого вещества располагаются крупные скопления серого в виде базальных ядер, между которыми и таламусом сосредотачиваются проекционные пучки миелиновых волокон внутренней капсулы (восходящие и нисходящие тракты проводящих путей).
Миелоархитектоника характеризуется наличием трех типов волокон:
ассоциативные распределяются в пределах одного полушария и делятся на короткие, дугообразные, интракортикальные, соединяющие соседние извилины и длинные экстракортикальные в виде продольных пучков, соединяющих между собой доли;
комиссуральные (спаечные) волокна, проходя через спайки и мозолистое тело, соединяют правое и левое полушария пучками в виде больших (лобных) и малых (затылочных) щипцов;
проекционные волокна соединяют между собой внутренние органы, мышцы, кости, суставы и кожу с отделами большого мозга и делятся на восходящие, чувствительные (экстро-, проприо-, интероцептивные) и нисходящие, двигательные (пирамидные — сознательные и экстрапирамидные — бессознательные).
Базальные ядра — хвостатое, чечевицеобразное, миндалевидное по происхождению и развитию подразделяются:
Ø на новые ядра (неостриатум) — в составе хвостатого ядра и скорлупы чечевицеобразного;
Ø на старые ядра (палеостриатум) — в составе бледных шаров: медиального и латерального;
Ø на древние (архистриатум) — миндалевидное ядро и гиппокамп.
Все нейроны базальных ядер секретируют биогенные амины: серотонин, норадреналин, дофамин (бледные шары). Длинные отростки таких нейронов составляются в пучки серотонин-, адрен-, дофаминэргические.
Базальные ядра относят к подкорковым структурам. Они входят в функциональные различные объединения: лимбическую систему, висцеральный мозг, эндокринный мозг и участвуют в автоматической регуляции процессов жизнеобеспечения. Среди базальных ядер выделяют стриапаллидарную систему, включающую головку хвостатого ядра, скорлупу и бледные шары. Её рассматривают как главную составляющую часть экстрапирамидных проекционных путей, осуществляющих автоматическую регуляцию телесной мускулатуры (тонус, непроизвольные движения).
Скопления серого вещества внутри белого из-за расположения в основании полушарий получили названия базальных ядер или узлов в ниже следующем составе.
Полосатое (стриарное) тело состоит из хвостатого и чечевицеобразного ядер с центрами терморегуляции, слюно- и слезоотделения, мышечного тонуса, углеводного обмена и др. Поражение стриарных ядер вызывает синдром Паркинсона.
Ограда – узкая и извилистая полоска серого вещества лежит под корой островка.
Миндалевидное тело находится в белом веществе височного полюса.
Хвостатое ядро, nucleus caudatus имеет:
Ø головку, которая лежит в основании лобной доли и образует латеральную стенку бокового желудочка;
Ø тело, расположенное в области дна центральной части бокового желудочка и отделенное от таламуса терминальной полоской;
Ø хвост, который образует верхнюю стенку нижнего рога бокового желудочка;
Ø головка ядра отделена от таламуса коленом внутренней капсулы, а передняя ножка капсулы отграничивает головку от чечевицеобразного ядра.
Чечевицеобразное ядро, nucleus lentiformis образовано двумя вертикально расположенными прослойками серого вещества и делится на три части:
скорлупу, putamen, имеющую более темную окраску и расположенную латерально;
1. медиальный бледный (паллидарный) шар – globus pallidus medialis;
2. латеральный бледный (паллидарный) шар - globus pallidus lateralis;
3. поражение паллидарных ядер приводит к нарушению пластического мышечного тонуса в синдроме Паркинсона.
Чечевицеобразное ядро отделяется от таламуса задней ножкой внутренней капсулы. Передняя часть ядра соединяется с головкой хвостатого ядра в области переднего продырявленного вещества.
Ограда, claustrum, – тонкая, вертикально расположенная, извилистая пластинка серого вещества, лежащая сбоку от скорлупы чечевицеобразного ядра и отделенная от нее наружной капсулой в виде полоски белого вещества. От коры островка ограду отделяет самая наружная капсула тоже в виде узкой прослойки белого вещества.
Миндалевидное тело (комплекс), corpus amygdaloideum располагается внутри белого вещества височной доли на 1,5-2 см кзади и медиально от височного полюса.
Внутренняя капсула, capsula interna, — толстая, углообразной формы пластина белого вещества, нервные волокна которой составляют проекционные пути: восходящие и нисходящие тракты.
Капсула ограничена:
Ø латерально — чечевицеобразным ядром;
Ø медиально и спереди — головкой хвостатого ядра;
Ø сзади и снизу — зрительным бугром (таламусом).
Состав проводящих путей внутренней капсулы (спереди назад):
1. В передней ножке, crus anterius находятся передняя таламическая лучистость (лобно-таламический путь) — двигательный, сознательный; лобно-мостовой тракт — двигательный, сознательный.
2. В колене капсулы, genu, располагается кортико-нуклеарный тракт — пирамидный, двигательный, сознательный.
3. В задней ножке, crus posterius залегают:
§ передний и латеральный кортикоспинальные, пирамидные тракты;
§ таламо-теменные волокна (спиноталамический тракт) — восходящий тракт болевой, температурной и осязательной чувствительности;
§ кортикоталамические волокна - нисходящий, сознательный, двигательный тракт;
§ теменно-затылочно-мостовой пучок — нисходящий, сознательный, двигательный путь;
§ слуховая лучистость – восходящий чувствительный путь;
§ зрительная лучистость — восходящий, чувствительный тракт.
6(V) Верхнелатеральная поверхность полушарий
Борозды, извилины верхнелатеральной поверхности полушарий большого мозга.
В каждом полушарии находится три поверхности – верхнелатеральная, медиальная, нижняя или базальная, анатомический рельеф которых представлен бороздами и извилинами. Верхнелатеральная поверхность, выпуклая по форме и самая протяженная, содержит новую кору, имеющую 6-7-слойное расположение нейронов. Среди них особо выделяются большие пирамидные клетки, образующие отдельный слой. В связи с особенностями строения коры на всех поверхностях в ней различают цитоархитектонические (52) и миелоархитектонические (150) поля, которые обозначаются арабскими цифрами, реже буквами латинского алфавита. В функциональном отношении борозды и извилины с сосредоточенными в них полями и нейронами составляют ядра чувствительных или двигательных анализаторов.
Крупные борозды верхнелатеральной поверхности латеральная и центральная отграничивают лобную, височную, теменную доли и островок. Затылочную долю от теменной доли отделяет продолжение на верхнелатеральную поверхность с медиальной теменно-затылочной борозды.
По верхнелатеральной поверхности лобной доли проходят верхняя и нижняя лобные борозды. Они начинаются на лобном полюсе, располагаются параллельно друг другу и заканчиваются у предцентральной извилины.
Между ними находятся хорошо выраженные извилины:
1. Верхняя лобная извилина, часть которой лежит и на медиальной поверхности полушария. В поле 8 она располагает двигательными центрами для гладких мышц, потовых и слизистых желез; в поле 6 - центром для сердечной мышцы.
2. Средняя лобная извилина, в задних отделах которой в премоторной зоне (поле 8) находится ядро анализатора сочетанного поворота глаз и головы, ядро письменной речи - в поле 40 (написание букв, знаков). Длинными ассоциативными волокнами они связаны с ядром зрительного анализатора (шпорная борозда затылочной доли - поле 17), а проекционными волокнами - с мышцами глаза, головы, шеи, руки.
3. Нижняя лобная извилина, в задних отделах которой локализуется в поле 44 ядро речедвигательного анализатора (центр Брока). При поражении его возникает двигательная афазия — потеря способности произносить слова и предложения. Короткими ассоциативными волокнами центр Брока связан с общим двигательным центром в предцентральной извилине (в зоне проекции губ, щек, языка, гортани); а нисходящие проекционные волокна связывают его с речевыми органами.
4. В середине нижней лобной извилины (поле 45) располагается ядро анализатора пения, при поражении которого возникают вокальная амузия и аграмматизм (бессмысленный набор слов).
Центральная и прецентральная борозды имеют направление сверху вниз, параллельны друг другу и лежат в середине поверхности, а между ними располагается прецентральная извилина, примыкающая к задним отделам лобных извилин. Вместе с парацентральной долькой на медиальной поверхности она образует моторную зону, в которой располагается ядро общего двигательного анализатора или двигательного гомункулуса (поля 4 и 6). Пирамидные нейроны (клетки Беца) пятого слоя коры этого анализатора представляют начало главного пирамидного тракта (кортико-нуклеарный, кортикоспинальные передний и латеральный пути). Благодаря им через черепные и спинномозговые нервы осуществляется сознательная работа скелетной мускулатуры (локомоторная и опорно-статическая функции). Особенности расположения двигательного анализатора в извилине такие же, что и у чувствительного (см. ниже). Одностороннее поражение двигательного гомункулуса приводит к параличу противоположной стороны тела из-за присутствия в пирамидном пути перекрещивающихся волокон, что является одним из анатомических факторов альтернирующего синдрома.
Между центральной бороздой и проекцией теменно-затылочной борозды располагается теменная доля, ограниченная снизу узким концом латеральной борозды. Параллельно центральной борозде в теменной доле проходит постцентральная борозда, отделяя постцентральную извилину. В коре этой извилины (поля 1, 2, 3) залегает ядро анализатора болевой, температурной, осязательной и проприоцептивной чувствительности, связанное короткими ассоциативными волокнами с верхней теменной долькой (поле 5, 7), а перекрещивающимися восходящими волокнами с кожей, суставами, мышцами, костями.
Особенности расположения рецепторных полей общего чувствительного анализатора или чувствительного гомункулуса:
1. Неравномерность, диспропорция в представительстве частей тела, особенно много места занимает голова и ее органы, кисть и большой палец, что отражает важность новых трудовых функций головы и руки.
2. Проекция ног, таза, туловища осуществляется в верхних отделах извилины, руки - в средних, головы - в нижних. Представительство происходит в перевернутом виде.
3. Перекрестное представительство сагиттальных половин тела - правой в левой извилине, левой - в правой.
Связи между чувствительным и двигательным гомункулусами одного полушария осуществляют ассоциативные (вставочные, кондукторные) нейроны с короткими ассоциативными отростками. Связи между гомункулусами двух полушарий происходят за счет комиссуральных волокон, проходящих через мозолистое тело, свод и спайки.
По направлению спереди назад в теменной доле проходит внутритеменная борозда, разделяющая верхнюю и нижнюю теменные дольки. Верхняя долька по функции (кожная чувствительность) относится к сенсорной зоне, т.к. является частью общего чувствительного анализатора. В верхней дольке находится ядро стереогноза (узнавание предметов на ощупь).
В нижней теменной дольке располагаются две крупные извилины.
1. Надкраевая извилина, окружающая конец латеральной борозды. В глубоких слоях коры извилины (поле 40) локализуется ядро анализатора сложных, целенаправленных и комбинированных движений (центр праксии), которое у правшей лежит в левой извилине, а у левшей - в правой. Поражение поля 40 приводит к апраксии – выпадению точных движений. За счет ассоциативных волокон ядро связано с предцентральной извилиной, за счет нисходящих проекционных – с мозжечком и рабочими органами.
2. Угловая извилина лежит у конца верхней височной борозды и располагает ядром анализатора письменной речи (поле 39). При поражении его возникает алексия - утрата способности воспринимать письменный текст. Ассоциативные волокна связывают ядро со шпорной бороздой затылочной доли, проекционные - с мышцами глаза, головы и шеи.
Глубокой латеральной бороздой височная доля отделяется от лобной и теменной долей. Кзади она без определенных границ переходит в затылочную долю. Спереди назад с началом от височного полюса проходят в доле верхняя и нижняя височные борозды, между которыми лежат верхняя, средняя, нижняя извилины. Часть нижней извилины переходит на базальную поверхность полушария.
На верхней височной извилине, обращенной поверхностью в латеральную щель и борозду, находятся короткие, поперечные борозды и извилины Гешля. В коре этих извилин (поля 41, 42, 52) находится ядро слухового анализатора. Проекционные восходящие волокна в ядро одного полушария приходят как от правого, так и от левого спирального органа во внутреннем ухе. Поэтому полная корковая глухота возникает только при двустороннем поражении. Височные извилины: средняя и нижняя осуществляют моторную регуляцию органов и сосудов грудной и брюшной полостей.
Борозды, извилины верхнелатеральной поверхности затылочной доли очень вариабельны, но лучше выражена поперечная затылочная борозда - продолжение внутритеменной борозды.
В глубине латеральной ямы и щели лежит островок, закрытый оперкулярными (покрышечными) частями лобной, теменной и височных долей - все относится к лимбической системе (инстинкты, эмоции, интуиция, память и др.). Глубокая круговая борозда отделяет островок от других частей мозга. На задней и верхне-передней поверхностях его хорошо заметны длинные и короткие извилины вместе с центральной бороздой, на передне-нижней - утолщение в виде порога. В коре островка воспринимается чувствительная информация от органов дыхания.
