Головной мозг

Взаимодействие отделов мозга

Кроме того, что каждый отдел мозга имеет собственные задачи, целостная структура определяет сознание, характер, темперамент и прочие психологические особенности поведения. Формирование определенных типов определяется различной степенью влияния и активности того или иного сегмента головного мозга.

Первый психотип или холерический. Формирование такого типа темперамента происходит при доминированном влиянии лобных долей коры и одного из подотделов промежуточного мозга – гипоталамуса. Первая генерирует целеустремленность и желание, второй участок подкрепляет эти эмоции необходимыми гормонами.

Характерным взаимодействием отделов, определяющим второй тип темперамента – сангвиника, является совместная работа гипоталамуса и гиппокампа (нижней части височных долей). Основная функция гиппокампа – поддержание краткосрочной памяти и конвертация получаемых знаний в долгосрочную. Результатом такого взаимодействия является открытый, любознательный и интересующийся тип поведения человека.

Меланхолики – третий тип темпераментного поведения. Такой вариант образуется при усиленном взаимодействии гиппокампа и другой формацией больших полушарий – миндалевидного тела. При этом активность коры и гипоталамуса снижена. Миндалина принимает на себя весь «удар» возбуждающих сигналов. Но так как восприятие основных участков мозга заторможено, то реакция на возбуждение низкая, что в свою очередь сказывается и на поведении.

В свою очередь, формируя прочные связи, лобная доля способна задать активную модель поведения. При взаимодействии коры этого участка и миндалин центральная нервная система генерирует только высокозначимые импульсы, игнорируя при этом малозначимые события. Все это приводит к формированию Флегматичной модели поведения – сильного, целеустремленного человека с осознанием приоритетных целей.

Что является носителем сознания – клетки мозга или электрические сигналы, генерируемые ими? Откуда появляются и куда уходят сознание и личность человека в конце его пути? Эти вопросы волнуют многих.

Человеческий мозг – один из самых загадочных органов человеческого организма. Учёные до сих пор не могут до конца понять механизма мыслительной деятельности, функционирования сознания и подсознания.

Значение гиппокампа и миндалевидного тела

Именно эти органы регулируют процесс запоминания подключая через нейронные связи 86 миллиардов нервных клеток — столько у человека. Эти клетки в мозгу расположены во всей коре головного мозга: в височной доле, мозжечке, лимбической системе и отдельных участках коры.  Они играют незаменимую роль в формировании памяти, в том числе и рабочей, т.е. той, которая позволяет нам осуществлять действия текущего момента и концентрироваться на непосредственно стоящих перед нами задачах.

Пример 1:

Давайте подумаем о яблоке.

Только вы хотели взять яблоко, как услышали звонок телефона в соседней комнате. Вы вышли из кухни, прошли в гостиную и взяли трубку. Именно рабочая память, сохраняемая в гиппокампе, позволяет осуществлять кратковременное удержание информации (в частности, плана съесть яблоко) во время пятиминутной беседы с другом.

Когда повесите трубку, будете помнить, что собирались съесть яблоко, и кратковременное накопление информации позволяет вернуться к этой задаче.

Большая часть подобного рода временного содержимого рабочей памяти стирается в течение нескольких дней.

Пример 2

Но что случится, если мы добавим ситуации немного драматизма, примешав эмоции к такому ничем не примечательному событию, как утоление легкого голода?

Ну, скажем, по телефону вам сообщили, что один из ваших ближайших друзей погиб в результате трагического инцидента. После того как пройдет первый шок, вы почувствуете, что вам все-таки необходимо что-то съесть. Тогда вы возвращаетесь на кухню и заставляете себя съесть яблоко. Можно спокойно держать пари на то, что многие годы после этого, возможно, даже до конца своей жизни, всякий раз, когда вы будете смотреть на яблоко, вы будете вспоминать своего друга.

Что же случилось в голове?

Поблизости от гиппокампа находится миндалевидное тело или миндалина.

Эта структура имеет прямое отношение к эмоциям. Когда вы услышали трагическую новость о вашем друге,  миндалевидный комплекс сильно возбудился и дал гиппокампу то, что, по сути, является «пинком под зад», в форме электроимпульса и инъекции химического вещества (нейромедиатора).

Миндалина сообщила гиппокампу: «Это нужно отправить на постоянное хранение!» Результатом стало отмеченное эмоциями событие, которое отправилось на долговременное хранение, приблизительно так же, как по вашей команде информация сохраняется на жестком диске компьютера.

То, что однократное событие, окрашенное эмоциями, легче оказывается в долговременной памяти и вспоминается даже десятилетия спустя, — результат совместной работы части мозга отвечающей за память  — гиппокампа и миндалевидного тела. Конечно, за хранение информации отвечают и другие органы головного мозга, но именно эти регулируют сохранение «данных».

Лишенный эмоциональной окраски «холодный» опыт нам нередко приходится повторять по многу раз, прежде чем он сохранится в памяти. И даже после этого он необязательно будет сохраняться достаточно долго. Также часто наблюдаем такое явление как блуждание ума.

Большинству из нас необходимо много раз воспользоваться новым номером телефона, прежде чем мы сможем набирать его по памяти.
И если мы перестаем использовать его регулярно, уже несколько месяцев спустя мы обычно не можем вытащить его из хранилища.

Что особенного в мозге человека?

Этот орган обладает уникальными свойствами и способностями, многие из которых сложно объяснить. Мозг интенсивно формируется в возрасте от 2 до 11 лет. Но в детском возрасте еще нет прочных нейронных связей, которые требуются для полноценного функционирования этого органа. Именно поэтому дети не могут мыслить как взрослые, оценивать сложные ситуации и принимать серьезные решения. Нейронные связи образуются в процессе обучения, познания мира, общения и получения опыта.

Несколько интересных фактов о головном мозге человека говорят о его уникальности и особенном развитии:

• Этот орган работает всегда, у него нет выходных и перерывов, и высокая активность наблюдается даже во время сна.
• Учеными доказано, что мозг не устает. Человек может ощущать сильную усталость, но это не означает, что устал именно этот орган.
• Мозг одинаково реагирует на мысли независимо от того, навеяны они фантазией или воспоминаниями.
• Скорость мыслительного процесса больше скорости света, и мышцы не всегда успевают за ней. Доказательство этого ученые видят, например, в неразборчивом почерке.
• Выполнение интеллектуальных упражнений позволяет формировать новые нейронные связи в головном мозге. В свою очередь это способствует замедлению старения, сокращению риска развития различных заболеваний.
• Мозг имеет способность изменяться физически. Этот процесс занимает длительное время и происходит под воздействием мыслей, установок человека.

Учитывая особенности развития головного мозга человека, ученые утверждают, что регулярная умственная нагрузка способна открыть невероятный потенциал и возможности, о которых еще неизвестно науке. Благодаря тренировкам ума формируются новые нейронные связи, а чем их больше, тем лучше развивается мозговая деятельность

Именно поэтому развивать умственные способности необходимо и очень важно

Польза исследований

Нейрофизиологические и нейробиологические исследования не решили проблему возникновения шизофрении. Это мешает не только ее предотвратить, но и полностью вылечить. Однако теперь у врачей есть возможность предсказать возможность развития обострения, а также быстро купировать симптомы заболевания.

Разве что для этого требуется постоянная профилактика. Человек, у которого уже был приступ или есть генетическая предрасположенность к психическим расстройствам, должен периодически проходить обследование. По тому, как работает его мозг, доктора смогут понять, стоит ли ждать обострения в ближайшее время или нет. В случае необходимости назначаются соответствующие методы лечения.

Конечный мозг

Ниже приведены основные функции долей больших полушарий:

• Лобная отвечает за речь и координацию движений. В ее функцию входит непосредственно мышление и логика как процесс, контроль поведения. Здесь же расположены центры Брока и Вернике: первый отвечает за речь, второй — за понимание речи, письменной или устной.
• Теменная обрабатывает информацию от органов чувств при помощи сенсорного центра, а затем формируют нашу ответную реакцию. Именно там возникают наши ощущения, особенно — ощущение собственного тела, а также терморегуляция. Кроме того, она ответственна за овладение навыками, регулирует способность выполнять сложные движения. Эту долю можно назвать вычислительным центром.
• Затылочная формирует зрительные образы. Именно поэтому при ударе по голове сзади мы видим «звездочки» перед глазами — происходит повреждение зрительного центра.
• Височная позволяет нам слышать и видеть. Там обрабатывается аудиальная и зрительная информация, а еще хранится вся поступающая информация — это центр долговременной памяти. Эта же височная доля отвечает за наши эмоции, а если быть точнее — то за их мимическое выражение.
• Есть еще островковая — она находится между лобной, теменной и височной. Там формируются образы в результате переработки информации от органов чувств. Он соединяет лимбическую систему с большими полушариями. В его функции входит симпатическая и парасимпатическая регуляция. Это регуляция жизненно важных процессов: дыхания, сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата. Кроме того, в этой небольшой доле формируются наши ответные реакции — поведенческие и эмоциональные.

Как смартфоны влияют на память

В наши дни смартфоны и другие умные устройства не просто отвлекают, а заставляют забывать какую-то информацию. Действительно, а зачем тренировать память, если все хранится в смартфоне: номера карт, логины, пароли, телефонные номера. Вместо того, чтобы обдумать какой-то вопрос, мы гуглим его, ожидая внятного ответа. Важные даты мы перестали запоминать — для этого есть календарь в смартфоне и напоминания. Эксперты даже предупреждают, что зависимость от смартфонов приводит к умственной лени.

Смартфон — спонсор вашей прокрастинации

Недавнее исследование показало, что смартфоны влияют на продуктивность подростков. Швейцарские и бельгийские ученые изучали привычки 700 подростков в возрасте от 12 до 17 лет в течение года: участники исследования заполняли анкеты, отвечая на вопросы о своих привычках в пользовании смартфоном, а также отчитывались о своем психическом и физическом состоянии. Выяснилось, что излучение от смартфонов негативно влияет на восприятие информации, этому виной прямое воздействие во время разговора по телефону. Память подвержена воздействию радиоволну, когда смартфон находится именно у правого уха (участки мозга, отвечающие за образную память, в основном находятся именно в правом полушарии). Научного подтверждения, влияет ли на когнитивные способности написание сообщений, просмотр видео и игры, пока нет. Интересны такие исследования? Не забудьте подписаться на наш канал в Google News — там мы пишем о том, о чем еще никто не знает.

Факты о мозге

• Средняя масса головного мозга составляет 1300-1400 граммов. То есть, имея массу не более 2% от всего тела, он потребляет четверть всей энергии.

• Мозг на 60% состоит из жира.

• Не имеет болевых рецепторов. Поэтому, когда нейрорхирурги проводят операции, они вводят обезболивающее только в кожу головы

• От больших доз алкоголя мозг теряет способность создавать воспоминания. Поэтому, когда в человеке большая доза спиртного, он не запоминает происходящие события.

• Мозгу зачастую без разницы, делаете вы что-то на самом деле или в красках представляете это. Если вы нарисуете в воображении опасную и экстремальную ситуацию, то ваш пульс сразу повысится. Эта особенность нашей психики давно известна спортсменам. Многие из них перед соревнованиями занимаются визуализацией: они представляют себе всевозможные ситуации, которые могут с ними произойти во время турниров. Результаты исследований доказали, что такой метод улучшает результаты спортсменов, поскольку подготавливает их мышцы и тело.

• Существует феномен, известный как фантомные боли. Например, когда человеку ампутируют ногу, то он все равно испытывает в ней боль. Это происходит потому, что в мозге остались нервные окончания, которые отвечают за восприятие боли в этой ноге.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Значительное количество методов применяется в физиологии для изучения деятельности коры головного мозга. Некоторые методы можно применять только в так называемых острых опытах, когда животное находится под наркозом и после опытов погибает; другие методы дают возможность вести изучение в течение длительного времени. Для изучения функций такого сложного органа, как кора, наибольшие результаты дают методы, позволяющие вести исследование в течение нескольких месяцев и даже лет.

Рис. 2 СХЕМА ХОДА НЕРВНЫХ ВОЛОКОН В БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЯХ ГОЛОВНОГО МОЗГА. 1 — короткие ассоциативные волокна; 2 — длинные ассоциативные волокна; 3 — комиссуральные волокна осуществляющие связь между обоими полушариями мезга; 4 — центробежные волокна

Ознакомимся с некоторыми методами исследования деятельности коры больших полушарий головного мозга.

Удаление отдельных участков коры.

Суть метода заключается в том, что оперативным путем у животного удаляют те или иные участки коры. После заживления раны, когда животное поправится, наблюдают изменения, которые произошли в поведении животного. На основе наступающих при этом нарушений делают вывод о функциях удаленного участка коры.

Метод электрического раздражения

Этот метод дает возможность после вскрытия черепа у подопытного животного или у человека во время операции на мозге наносить электрические раздражения различных точек коры. Таким образом, можно установить двигательную зону коры и изучить отдельные ее участки, раздражение которых вызывает сокращение тех или иных определенных групп мышц. При исследовании функций коры у человека этот метод оказался продуктивным, так как человек при раздражении коры способен отвечать и сообщать исследователю те ощущения, которые он испытывает.

Метод химического раздражения

Для нанесения химического раздражения коре больших полушарий применяют некоторые яды, чаще всего стрихнин.

Для изучения коры было использовано свойство стрихнина резко повышать возбудимость нервной системы. Небольшой кусок фильтровальной бумаги смачивают раствором стрихнина и прикладывают к исследуемому участку коры. Возбудимость участка коры, к которому приложен стрихнин, резко повышается, что отражается на реакциях животного. Изучая эти изменения и зная, куда приложена бумажка, смоченная раствором стрихнина, составляют представление о функциях этого участка.

Изучение токов действия мозга

Изучение электрических явлений в головном мозгу впервые началось в нашей стране.

Намного раньше иностранных авторов эти исследования были проведены В. Я. Данилевским, И. М. Сеченовым, Н. Е. Введенским, Б. Ф. Вериго, В. В. Правдич-Неминским. В 1877 г. В. Я. Данилевский впервые опубликовал свои исследования, которые показали наличие ритмических электрических колебаний в головном мозгу. Он установил наличие связи между деятельностью мозга и наблюдаемыми им электрическими колебаниями. Вскоре после работы В. Я. Данилевского И. М. Сеченов в 1882 г., изучая электрические явления в продолговатом мозгу, установил ритмический характер этих явлений и сделал ряд других наблюдений.

В 1884 г. Н. Е. Введенский, применяя к коре мозга разработанную им методику выслушивания в телефонную трубку электрических токов мышцы, уловил ритмический характер электрических явлений.

Современный метод электроэнцефалографии, т. е. записи биотоков мозга, позволяет, прикладывая во время опыта специальные электроды к коре мозга или к. коже головы, отвести токи действия коры и их записать. Запись токов действия мозга называется энцефалограммой. Запись токов действия во время работы и в покое, во время сна и при разных других видах деятельности, а также дальнейшее их сравнение дают возможность сделать определенные заключения. На рис. 125 приведена электроэнцефалограмма человека во время покоя и работы.

Клинический метод

Он заключается в том, что изучаются изменения в нормальной деятельности отдельных

органов и систем органов, которые наблюдаются у людей в результате кровоизлияний, ранений или опухолей мозга. Если больные умирают, то производится вскрытие и устанавливается, какой или какие участки мозга подверглись изменениям. Зная нарушения деятельности организма, можно установить функцию пораженного участка больших полушарий.

Как уже было указано, все эти методы исследования функций коры головного мозга дают возможность изучить только частные вопросы деятельности больших полушарий головного мозга. Изучение подлинной физиологии коры больших полушарий головного мозга стало возможно только в связи с созданием И. П. Павловым метода условных рефлексов.

Статья на тему Большие полушария головного мозга

Потребление энергии

Мозгу требуется меньше электричества, чем лампочке в холодильнике.

Нейроны и синапсы настолько эффективны, что мозг потребляет всего 12 ватт мощности, хотя он делает много больше, чем тусклая лампочка на задней стенке холодильника.

Хотя мозг чрезвычайно экономен по сравнению с механическими средствами, в биологических терминах это ненасытный потребитель энергии.

Вес мозга составляет лишь около 3% от общего веса тела, но он потребляет одну шестую (17%) всей энергии тела.

20% — столько кислорода от общего количества потребляемого человеком, необходимо для работы мозга. 

Большая часть энергии идет на поддержание состояния готовности к мышлению. Для этого мозгу необходимо обеспечивать электрическое поле в мембране каждого нейрона, позволяя ему общаться с другими нейронами.

Структура

• большие полушария;
• ствол мозга;
• мозжечок.

• передний мозг (большие полушария);
• задний мозг (мозжечок, Варолиев мост);
• продолговатый мозг;
• средний мозг;
• промежуточный мозг.

продолговатый мозг

Далее идёт Варолиев мост
– это валик из нервных поперечных волокон и серого вещества. Через него проходит главная артерия, питающая мозг. Начинается выше продолговатого мозга и переходит в мозжечок.

Мозжечок
состоит из двух маленьких полушарий, соединённых «червячком», а также белого вещества и серого вещества, покрывающего его. Этот отдел соединён парами «ножек» с продолговатым мостом, мозжечком и средним мозгом.

Средний мозг
состоит из двух зрительных бугров, и двух слуховых (четверохолмие). От этих бугров отходят нервные волокна, связывающие головной мозг со спинным.

Большие полушария мозга
разделены глубокой щелью с мозолистым телом внутри, которое соединяет эти два раздела головного мозга. Каждое полушарие имеет лобную, височную, теменную и затылочную. Полушария покрывает кора головного мозга, в которой и происходят все мыслительные процессы.

Кроме того, выделяют три оболочки головного мозга:

• Твёрдую, представляющую собой надкостницу внутренней поверхности черепа. В этой оболочке сконцентрировано большое количество болевых рецепторов.
• Паутинную, которая тесно прилегает к коре мозга, однако не выстилает извилины. Пространство между ней и твёрдой оболочкой заполнено жидкостью серозного характера, а пространство между ней и корой головного мозга заполнено спинномозговой жидкостью.
• Мягкую, состоящую из системы кровеносных сосудов и соединительной ткани, контактирующую со всей поверхностью вещества мозга, и питающую его.

Функции

Кроме физиологического разделения мозга на доли, возникла необходимость распределения на области, на которые положены те или иные функции.

Лобные доли

Это так называемый командный центр. За что отвечает лобная доля? Она является пунктом самостоятельности, самоосознания, проявления инициативы. Поражение этих областей или наличие патологий в их функционировании отразится на отношении человека к миру – ему почти всё станет безразличным, исчезнет мотивация, пропадёт интерес к происходящим событиям, проявится лень.

Основные функции лобных долей – управление поведением человека. Она генерирует ответные действия на социальные явления. При нарушении зон деактивируется ограничитель, устанавливающий запрет на определённые действия, называемые некультурными.

Лобные доли также позволяют анализировать, планировать и получать новые навыки. Многократное повторение одних и тех же последовательностей движений со временем становится автоматизмом и не требует приложения усилий и обдумывания для их выполнения. Повреждения заставят повторять монотонные движения каждый раз как впервые, прилагая к этому множество усилий.

Персеверация – ещё одно последствие отклонения в работе лобных долей. Это зацикливание или повторение, например, повторение одной фразы или слова во время разговора

В левой части (для правши) размещены центры, которые отвечают за речь и внимание

Также эти области мозга задействованы при координации и удержании тела в вертикальном положении при сидении и ходьбе.

Височные

Располагаются по бокам в верхней части мозга, в области висков. Благодаря им звук, воспринимаемый звуковыми рецепторами, превращается в образы, человек понимает то, что услышал, определённые звуковые колебания связываются с образами и закрепляются за ними. С помощью этой части мозга люди понимают друг друга, их звуковые вибрации наполняются смыслом, они выбирают необходимые слова для описания тех или иных явлений.

Обычно левая, не доминантная доля, учувствует в определении интонации речи и считывает эмоции по одной лишь мимике. Благодаря небольшому образованию – гиппокампу осуществляется доступ к долговременной памяти. Уж где находится, на каком носителе и коим образом записываются наши воспоминания, это следует узнать. Не доминантная часть задействуется в зрительной памяти, а доминантная – в вербальной.

При проблемах с височными долями появляются отклонения в функционировании речевого аппарата, в частности афазия.

Теменные

МРТ показало, что для левши и правши эти доли выполняют различные функции, фактически прямо противоположные.

Левая дарит нам способности создавать целое из фрагментов, то есть помогает формировать целостную картину мира из небольших, на первый взгляд не связанных один с другим, кусочков.

Они позволяют не только из фрагментов мозаику складывать, но и из букв – слова, из последовательности действий – танец или приём и т. д.

Не доминантная часть позволяет воспринимать мир трехмерным, путём обработки поступающей из затылочных долей информации. Ввиду нарушений человек теряет способность распознания лиц, очертания предметов, определения расстояния до них, между ними. Ещё эти области задействуются в восприятии боли и холода.

Затылочные

Центр обработки визуальной информации. Они интерпретируют поступающие на световой биологический сенсор – сетчатку глаза – фотоны, отраженные от преград, и формируют полученное изображение, поворачивая его на 180 градусов. Данные о размерах, цвете, форме, материале предмета обрабатываются в отдельных центрах, а затем воссоединяются для образования единой трехмерной картины.

Внимание — это фикция?

Первую теоретическую модель внимания — теорию фильтра — создал английский экспериментальный психолог Дональд Бродбент.

Согласно этой теории, нервная система осуществляет селекцию, работая как одиночный коммуникационный канал (при этом входов множество). Выбор той или иной информации может зависеть от состояния организма, внешних физических условий (громкость звука, например) или психологических установок (настрой на принятие той или иной информации). Остальные каналы фильтр блокирует, но «невостребованное какое-то время хранится в блоке кратковременного хранения, и затем может пройти через коммуникационный канал — если произошел сдвиг селективного процесса с одного класса сенсорных событий на другой».

В дальнейшем эту модель расширила исследовательница психологии внимания Энн Трисман. Согласно ее выводам, весь поток информации поступает через множество параллельных каналов. Одни сигналы фильтр «пропускает», другие — ослабляет. И первые, и вторые проходят через «логический анализатор», функционирующий на базе условного «словаря индивида».

А датский психолог, философ и педагог Эдгар Рубин в своем докладе с говорящим названием «Несуществование внимания» сделал более радикальные выводы:

Не исключено, что память и внимание — всего лишь конструкты. Культурные, социологические, философские

Как бы там ни было, пока вопросов больше, чем ответов.

Обратим на это внимание — и запомним