Лекция № 39 Основы физиологии больших полушарий головного мозга.
Общий план внешнего строения больших полушарий:
Эволюционное развитие больших полушарий: Основными тенденциями в ходе эволюции мозга являются: энкефализация (энцефализация) – увеличение размеров, массы, сложности строения больших полушарий; кортиколизация – увеличение площади, массы, сложности строения коры больших полушарий. Кортиколизацию как эволюционную тенденцию можно подразделить на структурную и функциональную.
• • Если принять всю кору больших полушарий за 100%, то на долю новой коры (неокортекса) приходится: У ежа 32% У кролика 56% У собаки 84% У человека 96% Соотношение разных отделов коры больших полушарий: Лобная область: у низших обезьян 10% высших обезьян 13, 5% человека 24% Нижнетеменная область: у низших обезьян 0, 4% высших обезьян 3, 0% человека 7, 7% Затылочная область: у низших обезьян 24 % высших обезьян 21, 5% человека 12 13%
Масса головного мозга некоторых людей: • • • Тургенев 2012 гр. Байрон 1807 гр. Бехтерев 1720 гр. Павлов 1653 гр. Менделеев 1571 гр. А. Франс 1071 гр.
Для оценки степени эволюционного развития мозга используют относительную массу головного мозга (т. е. соотношение массы головного мозга и массы тела), выводимое из следующей формулы: М тела = К х М мозга 2/3 где К – коэффициент энкефализации (энцефализации) равный у грызунов 0, 06; у шимпанзе бонобо – 0, 3; а у человека – 1.
Последствия удаления больших полушарий у животных: • У рыб после удаления больших полушарий наблюдаются нарушения в виде меньшей подвижности и активности при добывании пищи. • У земноводных (лягушек) большие полушария более развиты, но после их удаления отмечается только меньшая подвижность. • Птицы после удаления больших полушарий могут длительное время находиться в неподвижном состоянии. Способны клевать несъедобные предметы (например, осколки стекла). Голуби без больших полушарий утрачивают половой инстинкт. Сохраняют способность летать. • У собак после удаления больших полушарий сохраняется способность к передвижению, но нарушается зрение, слух при сохранении ориентировочных реакций. Большую часть времени находятся в состоянии сна, просыпаясь только для приема пищи и естественных отправлений. Все выработанные условные рефлексы исчезают. • Высшие обезьяны после удаления больших полушарий утрачивают способность к передвижению и погибают через 3 недели 2 месяца.
Основные методы исследования функций больших полушарий: • • • Метод удаления (экстирпациии, аспирации) Метод условных рефлексов Электрофизиологический Нейрохимический Метод клинико паталогоантатомического исследования • Методы компьютерной нейровизуализации (англ. neuroimaging techniques) рентгеновская томография ЯМР томография (томография с использованием ядерно магнитного резонанса) ПЭТ (позитронно эмиссионная томография) • Термография • Метод радиоизотопного картирования…
Классификация связей коры больших полушарий: • Локальные или коллатеральные – связывают различные отделы коры в пределах одной доли одного полушария. • Ассоциативные – связывают различные отделы коры различных долей в пределах одного полушария. • Комиссуральные – связывают идентичные (зеркальные) или различные отделы коры различных полушарий. • Проекционные – связывают нижележащие структуры мозга с вышележащими либо вышележащие с нижележащими.
Разновидности коры больших полушарий по их филогенетическому возрасту: • Архиокортекс (древнейшая кора). Обонятельные луковицы, обонятельные тракты, обонятельные бугорки. • Палеокортекс (старая кора). Структуры, расположенные на медиальной поверхности височной доли (гиппокамп, парагиппокампальная извилина, крючок). • Неокортекс (новая кора). Покрывает большие полушария снаружи (плащ).
Послойная организация неокортекса: I. III. IV. VI. Молекулярный (плексиформный). В этом слое множество волокон, образующих густое параллельное поверхности сплетение, но мало клеток. Наружный зернистый (наружный гранулярный). В нем густо расположены мелкие нейроны самой различной формы, среди которых находятся малые пирамидные клетки. Нервные волокна здесь ориентированы преимущественно параллельно поверхности коры. Наружный пирамидный. Он состоит в основном из пирамидных нейронов средней величины; более крупные клетки лежат в нем глубже. Внутренний зернистый (внутренний гранулярный). В этом слое диффузно расположены мелкие нейроны различной величины (звездчатые клетки), между которыми проходят плотные пучки параллельных поверхности коры волокон. Внутренний пирамидный. Он состоит в основном из средних и крупных пирамидных клеток; например, гигантские пирамидные клетки Беца в прецентральной извилине. Слой веретеновидных (фузиформных) клеток. Здесь (VI a) находятся преимущественно веретеновидные нейроны. Глубинная часть этого слоя (VI b) переходит в белое вещество головного мозга.
Критерии классификации различных полей коры: • • • Цитоархитектонические Миелоархитектонические Ангиоархитектонические Хемоархитектонические Функциональные
Концепции функционирования больших полушарий: • • Теория локализиционизма – каждое поле коры и каждый участок больших полушарий выполняют строго определенные функции. Теория эквипотенционализма – нет участков коры и отделов больших полушарий, выполняющих конкретные функции. Функции равномерны распределены по коре больших полушарий. Теория динамической локализации функций (по И. П. Павлову) – функции могут не иметь четкой привязки к структурам и могут динамически выполняться различными отделами больших полушарий. Теория гибких и жестких звеньев организации мозговых систем обеспечения деятельности (по Н. П. Бехтеревой).
Функции лобных долей больших полушарий: Гранулярная (зернистая) кора лобной доли включает премоторную, полюсную и орбитальную кору и обладает хорошо выраженными зернистыми слоями. При поражении зернистой коры возникают резкие изменения личности, которые проявляются в потере инициативы, достижения цели, концентрации внимания, нарушается критическая оценка своих действий и незначительно страдает интеллект. Больные находятся в состоянии самоудовлетворенности, эйфории, интересуются только повседневными мелочами и не могут составить плана действий. Характерные изменения наблюдаются в эмоциональной сфе ре. Удаление или поражение лобных долей вызывает умиротворение и безразличие. Больные становятся безразличными даже к собственным страданиям. При поражении орбитальной коры наблюдаются изменения в характере и поведении: утрачивается чувство такта и скромности, что приводит к затруднениям в социальных взаимодействиях.
Функции теменных долей больших полушарий: Предполагается, что пространственная ориентация связана именно с функцией теменной доли. Поражение теменной доли приводит к различным агнозиям. При этом восприятие предметов не нарушено, но значение и отдельные характеристики (свойства) утрачиваются. Это может касаться тактильной, слуховой и зрительной чувствительности. Например, пациент утрачивает способность понимать буквы и числа, нарушается восприятие схемы тела. Пациент путает правую и левую стороны. Считает. что рука не принадлежит ему. Может наблюдаться полное нарушение представления о половине тела другая половина тела представляется как другой человек "мой брат". Теменная доля отвечает за чувство техмерного пространства
Функции височных долей больших полушарий: Эта часть мозга связана с восприятием слуховых ощущений, участвует в речевой функции посредством слухового контроля речи, а так же играет определенную роль в оценке простраства и функции памяти. Поперечная височная извилина (поле 41) является первичным слуховым центром. а небольшое поле 42, окружающее эту извилину, рассматривают как ассоциативную область или как "оценочный" слуховой центр. 22 поле левого полушария связывают с речевой функцией, поскольку поражения этого поля приводит к потере способности понимать значение слов. Височная доля связана с вестибулярной чувствительностью и чувством равновесия. С функцией височных долей, связывают память и сновидения. Раздражение этой доли вызывает воспоминания из прошлого. При раздражении височной доли нередко наблюдается неверное толкование настоящего. Новые впечатления воспринимаются как старые. Предметы могут приближаться или отдаляться, окружающая обстановка принимает зловеший или угрожающий характер
Функции затылочных долей больших полушарий: Затылочная доля связана с функцией зрения. В области шпорной борозды (поле 17) располагается первичная зрительная область. Поля 18 и 19 служат для оценки увиденного и распознавания зрительного образа. В зрительной коре хорошо выражена колоночная организация клеток, проходящих через все слои. Простые клетки реагируют на точечные световые сигналы. Сложные клетки воспринимают образы: вертикальные, горизонтальные полосы, углы. Внутренний зернистый слой содержит простые клетки, а комплексы нейронов располагаются в наружном зернистом слое. Наибольшее число комплексных клеток располо жено в 18 и 19 полях. По видимому, именно на этом уровне зрительной коры происходит оценка значения увиденного. Раздражение этой области вызывает зрительные галлюцинации и образы аналогичные ощущениям при сновидениях.
Разновидности биоэлектрической активности головного мозга: • Спонтанные формы биоэлектрической активности (импульсная активность нейронов, электроэнцефалограмма, сверхмедленная биоэлектрическая активность) • Вызванные формы биоэлектрической активности (вызванные потенциалы, потенциалы связанные с событиями, условное негативное отклонение)
Стандартное расположения электродов на поверхности головы при регистрации ЭЭГ по схеме 10 20 (по Пенфилду и Джасперу):
Основы классификации ритмов электроэнцефалограммы (ЭЭГ): • • • Традиционная ЭЭГ (диапазон частот 0, 5 100 Гц): Гамма ритм (частота более 40 Гц, амплитуда менее 15 мк. В); Бета ритм (частота 14 40 Гц, амплитуда менее 25 мк. В); Альфа ритм (частота 8 13 Гц, амплитуда 10 150 мк. В); Тета ритм (частота 4 7 Гц, амплитуда 75 150 мк. В); Дельта ритм (частота 0, 5 3 Гц, амплитуда свыше 100 мк. В). Сверхмедленная биоэлектрическая активность (диапазон частот менее 0, 5 Гц): Секундные или дзета волны (частота 0, 1 0, 5 Гц, период от 2 до 10 секунд, амплитуда менее десятки и сотни мк. В); Многосекундные или тау волны (частота 0, 0167 0, 1 Гц, период от 10 до 60 секунд, амплитуда сотни мк. В) Минутные и многоминутные или эпсилон волны (частота менее 0, 0167 Гц, период от 1 минуты и более, амплитуда сотни мк. В, единицы и десятки м. В) Относительно постоянный потенциал милливольтового диапазона или омега потенциал (устойчив в течение часов, амплитуда ± 110 м. В)
Примеры ритмов электроэнцефалограммы (ЭЭГ): Альфа ритм Бета ритм Тета ритм Дельта ритм Секундные волны Многосекундные и минутные волны
Психифизиологическая характеристика ритмов ЭЭГ:
Механизмы генерации ЭЭГ:
Пример регистрации вызванных потенциалов
Возрастные аспекты физиологии коры больших полушарий: Средний вес мозга новорожденного составляет 382 гр. (колебанияот 350 до 400 гр. ). В возрасте 1 года – 680 750 гр. , в 4 года – 1100 1205 гр. , в 7 10 лет – 1300 1390 гр. Вес мозга к 9 месяцам жизни удваивается, к 3 годам – утраивается. Максимального веса мозг достигает на третьем десятилетии жизни. Поверхность мозга новорожденного составляет 10 12% поверхности мозга взрослого человека, в возрасте 2 4 месяцев – 50%. Особенно быстро увеличиваются размеры неокортекса. В частности это относится к таким полям, как 6, 10, 19, 46. Раньше формируются эфферентные системы (элементы) и позднее афферентные. Ритмы ЭЭГ новорожденного разнообразны и нерегулярны, характерна низкоамплитудная активность с частотой 5 7 Гц. Доминирует активность затылочных долей, в ответ на сенсорные стимулы (звуковые, световые, тактильные) ЭЭГ уплощается. С возрастом происходит усложнение ЭЭГ, в возрасте 5 6 месяцев ЭЭГ становится ритмичной.
Скачать презентацию Лекция 39 Основы физиологии больших полушарий головного
Лекция 39.ppt