Najdetaljnija mapa ljudskog mozga. Dijelovi mozga i njihove funkcije: struktura, karakteristike i opis

Da bi napravili mapu, istraživači su ubrizgali zeleni fluorescentni virus u određeno područje mozga živog miša. Virus je inficirao neurone u blizini mjesta uboda, a nakon tri sedmice proširio se cijelim mozgom. Ispod je mapa veza koje se odvijaju u jednom od područja mozga, prikazana kao zelena fluorescentna mreža inficiranih neurona. Između ostalih funkcija, ovo područje mozga odgovorno je za tumačenje određenih osjeta, a posebno osjetila dodira.

Nakon što se virus proširio, naučnici su uklonili mozak iz miša i fotografisali ga na različite načine, na kraju dobili oko 1 terabajt podataka. Prateći put virusa i analizirajući generirane slike do nevjerovatno malih razmjera, istraživači su dobili sliku o tome kako zaraženo područje stupa u interakciju s cijelim mozgom. Na primjer, ovdje je 3D prikaz odnosa između četiri regije vida u korteksu miša (zelena, žuta, crvena, narandžasta). Saopštenje za javnost studije navodi da su ovi regioni veoma međusobno povezani jedni s drugima i sa susednim regionima mozga u talamusu (ružičasto) i srednjem mozgu (ljubičasto).

Nakon što su naučnici mapirali neuronske veze u jednoj regiji mozga, ponovili su proces sa svim ostalim regijama. Ukupno, istraživači su analizirali slike oko 1.700 miševa, ali studija se zasniva na samo 469 miševa. Ispod je vizualizacija dobivenih podataka, koja uključuje međusobne veze nekoliko područja mozga:

Primljeni podaci se takođe mogu prikazati u obliku okruglog grafikona. Ovaj dijagram prikazuje veze između 215 područja mozga miša. Odnosi koji dolaze iz 11 specifičnih područja mozga istaknuti su različitim bojama, ostali su prikazani sivom bojom.

Čak i najjednostavnije mreže neurona u mozgu se sastoje od miliona veza, a proučavanje ovih ogromnih mreža ključno je za razumijevanje kako mozak funkcionira. Naučnici već dugo pokušavaju proučiti mikroskopske procese iza određenih reakcija mozga na vanjske patogene.

U najnovijem broju časopisa Priroda Objavljen je članak čiji su autori napravili važan korak ka razumijevanju rada neuronskih mreža. Međunarodni tim naučnika sproveo je do sada najsveobuhvatnije istraživanje mreže neurona u moždanoj kori, u kojoj postoji aktivna obrada spoljašnjih ekscitatornih signala. Kao rezultat toga, otkriveno je nekoliko važnih karakteristika kako su neuronske mreže organizirane. Zapravo,

znanstvenici su kreirali prvu mapu neurona mozga na svijetu, koja kombinuje informacije o električnoj aktivnosti mozga i dijagram fizičke povezanosti neurona jedni s drugima.

Do sada, decenijama, naučnici su istraživali ove oblasti odvojeno, ne uspevajući da ih povežu zajedno.

Tako je nedavno objavljena, čiji su autori metodom magnetne rezonancije napravili mapu neuronskih veza u ljudskom mozgu i otkrili kako način života utječe na broj tih veza. Ipak, u ovom radu se odrazila samo fizička suština neuronskih veza.

U trenutnom radu, naučnici su ispitali vizuelni korteks mišjeg mozga. Prvo su utvrdili koji neuroni reaguju na određene vizualne podražaje, kao što su vertikalne ili horizontalne pruge na ekranu. Zatim su dobijene detaljne slike moždanih kriški sa milionima neurona od interesa i sinapsama - kontaktima između neurona - ili drugim vrstama ćelija koje primaju neuronski signal. Nakon toga, ove ravne slike su korištene za konstruiranje trodimenzionalne mape neuronskih mreža mozga.

Prema naučnicima, jedinstvenost njihove studije leži u činjenici da su u svom radu kombinovali metode optičke tomografije i elektronske mikroskopije. Do sada, makroskopske metode za proučavanje moždane aktivnosti i mikroskopske metode za proučavanje neurona i njihovih sinapsi, koje imaju dimenzije reda nanometara, nisu bile povezane. U međuvremenu, vrlo je važno razumjeti tačno koji mikroskopski mehanizmi stoje iza procesa moždane aktivnosti.

"Dobili smo mikroskopske podatke neviđenog obima i detalja", kaže jedan od autora rada, R. Clay Reed sa Allen instituta za nauku o mozgu (SAD).

“Prvo smo odredili koju funkciju određeni neuron obavlja, a zatim pogledali kako se povezuje sa sličnim neuronima i neuronima drugačijeg tipa.”

„Ova studija je kulminacija istraživačkog programa koji je započeo prije skoro deset godina“, dodaje Clay Reid. “Mreže mozga su prevelike i teško ih je razumjeti u dijelovima, pa smo koristili metode visoke propusnosti da prikupimo ogromne količine podataka o moždanoj aktivnosti i međupovezanosti neurona.”

Analizirajući dobijene podatke, naučnici su došli do sljedećih zaključaka. Prvo su potvrdili hipotezu da su neuroni koji su odgovorni za jednu vrstu aktivnosti češće povezani jedni s drugima nego neuroni koji obavljaju različite funkcije. Drugo, veze između ovih neurona su jače, unatoč činjenici da su zbunjeni s mnogim drugim neuronima koji obavljaju potpuno različite funkcije.

“Pronašli smo prve dokaze o modularnoj arhitekturi mreže neurona u moždanoj kori i utvrdili strukturnu osnovu funkcionalne veze između neurona,

Iako je ova studija prekretnica u našem radu, to je tek početak. Sada imamo alate za kreiranje preciznijeg kompjuterskog modela mozga poznavanjem veza između dijagrama ožičenja neurona i mrežnog računarstva.” „To je kao simfonijski orkestar, čiji muzičari sjede u nasumičnom redoslijedu“, dodaje Clay Reid. - Ako čujete samo one muzičare koji sede pored vas, ovo neće imati nikakvog smisla. Ali ako čujete sve, razumjet ćete muziku - čak će vam biti lakše.

Autori rada sigurni su da će njihovo postignuće biti od velike pomoći svim naučnicima koji se bave istraživanjem mozga i stvaranjem umjetnih neuronskih mreža - naučno odjeljenje Gazeta.Ru već govori o tome kako je superkompjuter omogućio naučnicima da simuliraju rad hiljada neurona. Međutim, da bi se uspješno simulirao rad mozga, potrebno je bolje razumjeti kako funkcioniraju neuronske mreže u stvarnim živim organizmima.

Moždani korteks, koji su sastavili David Van Essen i Matthew Glasser sa Univerziteta Washington u St. Louisu uz pomoć stručnjaka iz niza drugih institucija, potvrdio je postojanje 83 ranije poznata područja. Osim toga, naučnici su otkrili 97 novih područja ljudske moždane kore odgovornih za senzornu i motoričku aktivnost, jezik i logičko rasuđivanje.

Kao i geografima, za neuronaučnike je veoma važno da imaju dobru kartu kako bi unapredili svoje veštine i bolje razumeli sa kakvim se problemom bave. Mapa kortikalne regije mozga jasno pokazuje koja su područja odgovorna za određene kognitivne funkcije i kako one međusobno djeluju.

Problem je što je ovaj mehanizam mnogo komplikovaniji nego što se na prvi pogled čini. Zone mozga razlikuju se po ćelijskoj strukturi i gustini proteina, hemijskom sastavu neurotransmitera i strukturi neurona. Proučavanje ovakvih anatomskih i fizioloških osobina često zahtijeva ne samo novac i opremu, već i posebnu dozvolu, koju nije tako lako dobiti - uostalom, riječ je o istraživanju i testiranju na živim ljudima.

Prema Glasseru, njihovom projektu pomogao je sretan splet okolnosti. “Projekat Human Connectome započeo je još 2010. godine, a američki nacionalni instituti za zdravlje dali su nam dvije godine da radimo na poboljšanju načina na koji prikupljamo MRI podatke i analiziramo podatke. To nam je omogućilo da dobijemo mnogo potpunije i kvalitetnije informacije nego inače”, kaže on.

Projekat je po mnogo čemu jedinstven po tome što u njemu učestvuju stručnjaci za neuroimage iz cijelog svijeta. Softver koji koriste također nema analoga, a gomila metoda arhitektonskih, funkcionalnih i topografskih analiza djelovala je kao istraživački sistem. Ovaj algoritam je na kraju omogućio da se identifikuju oblasti koje su obično ostajale nevidljive istraživačima.

Neke od 180 zona imale su očiglednu funkciju, dok namjena drugih nije bila toliko očigledna. Na primjer, područje 55b, prema Glasseru, učestvuje u jezičkim procesima. Kod oko 90% zdravih mladih ljudi ovo područje ima tipičan obrazac povezanosti sa susjednim područjima. Međutim, neki od učesnika studije, kojih je bilo ukupno 210, pokazali su potpuno drugačija svojstva, uključujući iznenađujuću povezanost s područjima uključenim u okulomotorne procese.

Osim teorijskih istraživanja, nove karte će pomoći i hirurzima koji planiraju operaciju mozga. Glasser i tim se nadaju da će njihov rad pomoći u budućnosti da se proučavaju efekti starenja na moždane ćelije kako bi se što efikasnije nosili s problemima vezanim za starenje.

Mozak je glavni kontrolni organ centralnog nervnog sistema (CNS), a na proučavanju njegove strukture i funkcija već više od 10 godina radi veliki broj stručnjaka iz različitih oblasti, kao što su psihijatrija, medicina, psihologija i neurofiziologija. 100 godina. Uprkos dobrom proučavanju njegove strukture i komponenti, još uvijek postoji mnogo pitanja o radu i procesima koji se odvijaju svake sekunde.

Mozak pripada centralnom nervnom sistemu i nalazi se u lobanjskoj šupljini. Izvana je pouzdano zaštićen kostima lubanje, a iznutra je zatvoren u 3 školjke: mekanu, paučinu i tvrdu. Između ovih membrana cirkuliše cerebrospinalna tečnost - likvor, koji služi kao amortizer i sprečava potres mozga ovog organa u slučaju lakših povreda.

Ljudski mozak je sistem koji se sastoji od međusobno povezanih odjela, od kojih je svaki dio odgovoran za obavljanje određenih zadataka.

Da biste razumjeli funkcioniranje, nije dovoljno ukratko opisati mozak, stoga, da biste razumjeli kako funkcionira, prvo morate detaljno proučiti njegovu strukturu.

Za šta je odgovoran mozak

Ovaj organ, kao i kičmena moždina, pripada centralnom nervnom sistemu i igra ulogu posrednika između životne sredine i ljudskog tela. Uz njegovu pomoć provode se samokontrola, reprodukcija i pamćenje informacija, figurativno i asocijativno mišljenje i drugi kognitivni psihološki procesi.

Prema učenju akademika Pavlova, formiranje misli je funkcija mozga, odnosno kore velikog mozga, koji su najviši organi nervne aktivnosti. Mali mozak, limbički sistem i neka područja moždane kore odgovorni su za različite tipove pamćenja, ali kako je pamćenje različito, nemoguće je izdvojiti neko posebno područje odgovorno za ovu funkciju.

Odgovoran je za upravljanje vegetativnim vitalnim funkcijama tijela: disanjem, probavom, endokrinim i ekskretornim sistemom, kontrolom tjelesne temperature.

Da biste odgovorili na pitanje koju funkciju mozak obavlja, prvo ga morate uvjetno podijeliti na dijelove.

Stručnjaci razlikuju 3 glavna dijela mozga: prednji, srednji i romboidni (stražnji) dio.

1. Prednji obavlja više psihijatrijske funkcije, kao što su sposobnost poznavanja, emocionalna komponenta karaktera osobe, njen temperament i složeni refleksni procesi.
2. Srednji je odgovoran za senzorne funkcije i obradu informacija primljenih od organa sluha, vida i dodira. Centri koji se nalaze u njemu su u stanju da regulišu stepen boli, budući da je siva tvar, pod određenim uslovima, u stanju da proizvodi endogene opijate koji povećavaju ili smanjuju prag boli. Takođe igra ulogu provodnika između korteksa i osnovnih sekcija. Ovaj dio kontrolira tijelo kroz različite urođene reflekse.
3. Romboidni ili stražnji dio, odgovoran za tonus mišića, koordinaciju tijela u prostoru. Kroz njega se provodi ciljano kretanje različitih mišićnih grupa.

Struktura mozga ne može se jednostavno ukratko opisati, jer svaki njegov dio uključuje nekoliko odjela, od kojih svaki obavlja određene funkcije.

Kako izgleda ljudski mozak

Anatomija mozga je relativno mlada nauka, jer je dugo bila zabranjena zbog zakona koji zabranjuju otvaranje i ispitivanje organa i ljudske glave.

Proučavanje topografske anatomije regije mozga u predjelu glave neophodno je za tačnu dijagnozu i uspješno liječenje različitih topografskih anatomskih poremećaja, na primjer: ozljeda lubanje, vaskularnih i onkoloških bolesti. Da biste zamislili kako izgleda ljudski GM, prvo morate proučiti njihov izgled.

Po izgledu, GM je želatinasta masa žućkaste boje, zatvorena u zaštitnu ljusku, kao i svi organi ljudskog tijela, sastoje se od 80% vode.

Velike hemisfere zauzimaju praktički volumen ovog organa. Prekriveni su sivom tvari ili korom - najvišim organom ljudske neuropsihičke aktivnosti, a iznutra - bijelom tvari, koja se sastoji od procesa nervnih završetaka. Površina hemisfera ima složen uzorak, zbog zavoja i grebena koji se kreću u različitim smjerovima između njih. Prema ovim zavojima, uobičajeno je da se podijele u nekoliko odjela. Poznato je da svaki od dijelova obavlja određene zadatke.

Da bismo razumjeli kako izgleda ljudski mozak, nije dovoljno ispitati njihov izgled. Postoji nekoliko metoda proučavanja koje pomažu u proučavanju unutrašnjosti mozga u dijelu.

• Sagitalni presek. To je uzdužni presjek koji prolazi kroz centar ljudske glave i dijeli je na 2 dijela. To je najinformativnija metoda istraživanja, koristi se za dijagnosticiranje različitih bolesti ovog organa.
• Prednji dio mozga izgleda kao poprečni presjek velikih režnjeva i omogućava vam da vidite forniks, hipokampus i corpus callosum, kao i hipotalamus i talamus, koji kontroliraju vitalne funkcije tijela.
• Horizontalni rez. Omogućuje vam da razmotrite strukturu ovog organa u horizontalnoj ravni.

Anatomija mozga, kao i anatomija ljudske glave i vrata, prilično je težak predmet za proučavanje iz više razloga, uključujući i činjenicu da njihov opis zahtijeva proučavanje velike količine materijala i dobru kliničku pozadinu .

Kako ljudski mozak radi

Naučnici širom svijeta proučavaju mozak, njegovu strukturu i funkcije koje obavlja. U proteklih nekoliko godina napravljena su mnoga važna otkrića, međutim, ovaj dio tijela i dalje nije u potpunosti shvaćen. Ovaj fenomen se objašnjava složenošću proučavanja strukture i funkcija mozga odvojeno od lubanje.

Zauzvrat, struktura moždanih struktura određuje funkcije koje obavljaju njegovi odjeli.

Poznato je da se ovaj organ sastoji od nervnih ćelija (neurona) međusobno povezanih snopovima filamentoznih procesa, ali još uvek nije jasno kako se njihova interakcija kao jedinstvenog sistema odvija istovremeno kao jedan sistem.

Dijagram strukture mozga, zasnovan na proučavanju sagitalnog dijela lubanje, pomoći će da se istraže dijelovi i membrane. Na ovoj slici možete vidjeti korteks, medijalnu površinu moždanih hemisfera, strukturu trupa, malog mozga i corpus callosum, koji se sastoji od valjka, trupa, koljena i kljuna.

GM je izvana pouzdano zaštićen kostima lubanje, a iznutra 3 meninge: tvrdom arahnoidnom i mekom. Svaki od njih ima svoj uređaj i obavlja određene zadatke.

• Duboka meka ljuska pokriva i kičmenu moždinu i mozak, ulazeći u sve pukotine i žljebove moždanih hemisfera, au njenoj debljini nalaze se krvni sudovi koji hrane ovaj organ.
• Arahnoidna membrana je odvojena od prve subarahnoidalnim prostorom ispunjenim tekućinom (likvorom), a sadrži i krvne sudove. Ovaj omotač se sastoji od vezivnog tkiva iz kojeg polaze filiformni razgranati nastavci (pramenovi), utkani su u mekani omotač i sa godinama se njihov broj povećava, čime se jača veza. Između njih. Vilozni izrasli arahnoidi izbočeni su u lumen sinusa dura mater.
• Tvrda ljuska ili pahimeninks sastoji se od vezivnog tkiva i ima 2 površine: gornju, zasićenu krvnim sudovima, i unutrašnju, glatku i sjajnu. Sa ove strane, pahimeninks je u blizini medule, a vanjska strana je uz lobanju. Između tvrdog i arahnoida postoji uzak prostor ispunjen malom količinom tečnosti.

U mozgu zdrave osobe cirkulira oko 20% ukupnog volumena krvi koja ulazi kroz stražnje cerebralne arterije.

Mozak se vizualno može podijeliti na 3 glavna dijela: 2 moždane hemisfere, moždano deblo i mali mozak.

Siva tvar formira korteks i prekriva površinu moždanih hemisfera, a mala količina nje u obliku jezgara nalazi se u produženoj moždini.

U svim regijama mozga nalaze se komore, u čijoj se šupljini kreće cerebrospinalna tekućina koja se u njima formira. U tom slučaju tekućina iz 4. komore ulazi u subarahnoidalni prostor i ispire ga.

Razvoj mozga počinje još za vrijeme intrauterinog prisustva fetusa, a konačno se formira do 25. godine života.

Glavni dijelovi mozga

na sliku je moguće kliknuti

Od čega se sastoji mozak i možete proučavati sastav mozga obične osobe sa slika. Struktura ljudskog mozga može se posmatrati na nekoliko načina.

Prvi ga dijeli na komponente koje čine mozak:

• Završni, predstavljen sa 2 moždane hemisfere, ujedinjene corpus callosum;
• srednji;
• prosjek;
• duguljasti;
• stražnja granica sa produženom moždinom, od nje polaze mali mozak i most.

Također je moguće izdvojiti glavni sastav ljudskog mozga, naime, uključuje 3 velike strukture koje se počinju razvijati čak i tijekom embrionalnog razvoja:

1. u obliku dijamanta;
2. prosjek;
3. prednji mozak.

U nekim udžbenicima, moždana kora je obično podijeljena na dijelove, tako da svaki od njih igra određenu ulogu u višem nervnom sistemu. Prema tome, razlikuju se sljedeći dijelovi prednjeg mozga: frontalna, temporalna, parijetalna i okcipitalna zona.

Velike hemisfere

Prvo, razmotrite strukturu moždanih hemisfera.

Krajnji mozak osobe usmjerava sve vitalne procese i podijeljen je središnjim brazdom na 2 velike hemisfere mozga, prekrivene izvana korom ili sivom tvari, a iznutra se sastoje od bijele tvari. Između sebe, u dubini središnjeg girusa, objedinjuje ih corpus callosum, koji služi kao veza koja povezuje i prenosi informacije između drugih odjela.

Struktura sive tvari je složena i, ovisno o mjestu, sastoji se od 3 ili 6 slojeva ćelija.

Svaki dio je odgovoran za obavljanje određenih funkcija i samostalno koordinira kretanje udova, na primjer, desni dio obrađuje neverbalne informacije i odgovoran je za prostornu orijentaciju, dok je lijevi dio specijaliziran za mentalnu aktivnost.

U svakoj od hemisfera stručnjaci razlikuju 4 zone: frontalnu, okcipitalnu, parijetalnu i temporalnu, obavljaju određene zadatke. Konkretno, parijetalni dio moždane kore je odgovoran za vizualnu funkciju.

Nauka koja proučava detaljnu strukturu moždane kore naziva se arhitektonika.

Medulla

Ovaj dio je dio moždanog stabla i služi kao veza između dorzalnog i mosta terminalnog dijela. Budući da je prijelazni element, kombinuje karakteristike kralježnice i strukturne karakteristike mozga. Bijela tvar ovog dijela je predstavljena nervnim vlaknima, a siva tvar je u obliku jezgara:

• Jezgro masline, komplementarni je element malog mozga, odgovorno je za ravnotežu;
• Retikularna formacija povezuje sve organe čula sa produženom moždinom, delimično je odgovorna za rad nekih delova nervnog sistema;
• Jezgra nerava lubanje, to uključuje: glosofaringealni, vagusni, pomoćni, hipoglosalni živci;
• Jezgra disanja i cirkulacije, koja su povezana sa jezgrima vagusnog živca.

Ova unutrašnja struktura je posljedica funkcija moždanog stabla.

Odgovoran je za odbrambene reakcije organizma i reguliše vitalne procese kao što su rad srca i cirkulacija krvi, pa oštećenje ove komponente dovodi do trenutne smrti.

Pons

Sastav mozga uključuje most, on služi kao veza između moždane kore, malog mozga i kičmene moždine. Sastoji se od nervnih vlakana i sive tvari, osim toga, most služi kao provodnik glavne arterije koja hrani mozak.

srednji mozak

Ovaj dio ima složenu strukturu i sastoji se od krova, srednjeg dijela gume, silvijevog akvadukta i nogu. U donjem dijelu graniči sa stražnjom regijom, odnosno mostom i malim mozgom, a na vrhu je diencephalon povezan sa terminalom.

Krov se sastoji od 4 brda, unutar kojih se nalaze jezgre, služe kao centri za percepciju informacija primljenih iz očiju i organa sluha. Dakle, ovaj dio je uključen u zonu odgovornu za primanje informacija, a odnosi se na drevne strukture koje čine strukturu ljudskog mozga.

Mali mozak

Mali mozak zauzima gotovo cijeli stražnji dio i ponavlja osnovne principe strukture ljudskog mozga, odnosno sastoji se od 2 hemisfere i nesparene formacije koja ih povezuje. Površina cerebelarnih lobula prekrivena je sivom tvari, a iznutra se sastoje od bijele, osim toga, siva tvar u debljini hemisfera formira 2 jezgra. Bijela tvar povezuje mali mozak sa moždanim stablom i kičmenom moždinom sa tri para nogu.

Ovaj moždani centar odgovoran je za koordinaciju i regulaciju motoričke aktivnosti ljudskih mišića. Takođe pomaže u održavanju određenog držanja u okolnom prostoru. Odgovoran za mišićnu memoriju.

Bark

Struktura moždane kore je prilično dobro proučena. Dakle, to je složena slojevita struktura debljine 3-5 mm, koja prekriva bijelu tvar moždanih hemisfera.

Korteks se sastoji od neurona sa snopovima filiformnih procesa, aferentnih i eferentnih nervnih vlakana, glije (obezbeđuje prenos impulsa). Ima 6 slojeva, različitih po strukturi:

1. zrnasto;
2. molekularni;
3. vanjska piramidalna;
4. unutrašnja zrnasta;
5. unutrašnja piramidalna;
6. posljednji sloj se sastoji od vretenastih ćelija.

Zauzima oko polovinu zapremine hemisfera, a njegova površina kod zdrave osobe iznosi oko 2200 kvadratnih metara. vidi. Površina kore je prošarana brazdama u čijoj dubini leži jedna trećina čitave površine. Veličina i oblik brazda obje hemisfere strogo je individualan.

Korteks je formiran relativno nedavno, ali je centar čitavog višeg nervnog sistema. Stručnjaci razlikuju nekoliko dijelova u njegovom sastavu:

• neokorteks (novi) glavni dio pokriva više od 95%;
• arhikorteks (stari) - oko 2%;
• paleokorteks (drevni) - 0,6%;
• intermedijarni korteks, zauzima 1,6% ukupnog korteksa.

Poznato je da lokalizacija funkcija u korteksu ovisi o lokaciji nervnih stanica koje primaju jednu od vrsta signala. Dakle, postoje 3 glavna područja percepcije:

1. Dodirnite.
2. Motor.
3. Asocijativno.

Poslednji region zauzima više od 70% kore, a njegova centralna namena je koordinacija aktivnosti prve dve zone. On je također odgovoran za primanje i obradu podataka iz senzorne zone, te za ciljno usmjereno ponašanje uzrokovano ovim informacijama.

Između kore velikog mozga i produžene moždine nalazi se subkorteks ili, drugim riječima, subkortikalne strukture. Sastoji se od vizuelnih tuberkula, hipotalamusa, limbičkog sistema i drugih nervnih čvorova.

Glavne funkcije moždanih regija

Glavne funkcije mozga su obrada podataka primljenih iz okoline, kao i kontrola kretanja ljudskog tijela i njegove mentalne aktivnosti. Svaki dio mozga odgovoran je za obavljanje određenih zadataka.

Oblongata medulla kontroliše odbrambene funkcije organizma kao što su treptanje, kijanje, kašalj i povraćanje. Takođe kontroliše i druge refleksne vitalne procese - disanje, lučenje pljuvačke i želudačnog soka, gutanje.

Uz pomoć Varolijevog mosta provodi se koordiniran pokret očiju i bora na licu.

Mali mozak kontrolira motoričku i koordinacijsku aktivnost tijela.

Srednji mozak je predstavljen drškom i kvadrigeminom (dva slušna i dva vidna brežuljka). Uz njegovu pomoć vrši se orijentacija u prostoru, sluh i jasnoća vida, odgovoran je za mišiće očiju. Odgovoran je za refleksno okretanje glave prema podražaju.

Diencephalon se sastoji od nekoliko dijelova:

• Talamus je odgovoran za formiranje osjećaja, kao što su bol ili okus. Osim toga, upravlja taktilnim, slušnim, olfaktornim senzacijama i ritmovima ljudskog života;
• Epitalamus se sastoji od epifize, koja kontroliše dnevne biološke ritmove, dijeleći dnevne sate na vrijeme budnosti i vrijeme zdravog sna. Ima sposobnost detekcije svjetlosnih valova kroz kosti lubanje, ovisno o njihovom intenzitetu, proizvodi odgovarajuće hormone i kontrolira metaboličke procese u ljudskom tijelu;
• Hipotalamus je odgovoran za rad srčanih mišića, normalizaciju tjelesne temperature i krvnog tlaka. Uz njegovu pomoć daje se signal za oslobađanje hormona stresa. Odgovoran za osjećaj gladi, žeđi, zadovoljstva i seksualnosti.

Zadnja hipofiza se nalazi u hipotalamusu i odgovorna je za proizvodnju hormona koji utiču na pubertet i funkcionisanje ljudskog reproduktivnog sistema.

Svaka hemisfera je odgovorna za svoje specifične zadatke. Na primjer, desna moždana hemisfera akumulira podatke o okruženju i iskustvu komunikacije s njim. Kontroliše kretanje udova na desnoj strani.

U lijevoj moždanoj hemisferi nalazi se govorni centar odgovoran za ljudski govor, on također kontrolira analitičke i računske aktivnosti, au njegovom korteksu se formira apstraktno mišljenje. Slično, desna strana kontrolira kretanje udova na svojoj strani.

Struktura i funkcija moždane kore direktno ovise jedna o drugoj, pa ga girus uslovno dijeli na nekoliko dijelova, od kojih svaki obavlja određene operacije:

• temporalni režanj, kontroliše sluh i šarm;
• okcipitalni dio reguliše vid;
• u parijetalu se formiraju dodir i ukus;
• frontalni dijelovi su odgovorni za govor, kretanje i složene misaone procese.

Limbički sistem se sastoji od olfaktornih centara i hipokampusa, koji je odgovoran za prilagođavanje tijela promjenama i regulaciju emocionalne komponente tijela. Stvara trajna sjećanja povezujući zvukove i mirise sa određenim vremenskim periodom tokom kojeg su se desili senzorni preokreti.

Osim toga, kontroliše miran san, zadržavanje podataka u kratkoročnoj i dugoročnoj memoriji, intelektualnu aktivnost, kontrolu endokrinog i autonomnog nervnog sistema i učestvuje u formiranju reproduktivnog instinkta.

Kako ljudski mozak radi

Rad ljudskog mozga ne prestaje ni u snu, poznato je da neki odjeli funkcionišu i kod ljudi koji su u komi, o čemu svjedoče njihove priče.

Glavni posao ovog tijela obavlja se uz pomoć moždanih hemisfera, od kojih je svaka odgovorna za određenu sposobnost. Primjećuje se da hemisfere nisu iste po veličini i funkciji – desna strana je odgovorna za vizualizaciju i kreativno razmišljanje, obično više od lijeve, koja je odgovorna za logiku i tehničko mišljenje.

Poznato je da muškarci imaju veću moždanu masu od žena, ali ova osobina ne utiče na mentalne sposobnosti. Na primjer, ova brojka za Einsteina bila je ispod prosjeka, ali je njegova parijetalna zona, koja je odgovorna za spoznaju i stvaranje slika, bila velika, što je naučniku omogućilo da razvije teoriju relativnosti.

Neki ljudi su obdareni super sposobnostima, to je i zasluga ovog tijela. Ove karakteristike se manifestuju u velikoj brzini pisanja ili čitanja, fotografskom pamćenju i drugim anomalijama.

Na ovaj ili onaj način, aktivnost ovog organa je od velike važnosti u svjesnoj kontroli ljudskog tijela, a prisutnost korteksa razlikuje čovjeka od ostalih sisara.

Ono što se, prema naučnicima, stalno dešava u ljudskom mozgu

Stručnjaci koji proučavaju psihološke sposobnosti mozga smatraju da se izvođenje kognitivnih i mentalnih funkcija javlja kao rezultat biohemijskih struja, međutim, ova teorija se trenutno dovodi u pitanje, jer je ovaj organ biološki objekt i princip mehaničkog djelovanja nije dopustiti da u potpunosti upoznamo njegovu prirodu.

Mozak je svojevrsni volan cijelog organizma koji svakodnevno obavlja ogroman broj zadataka.

Anatomske i fiziološke karakteristike strukture mozga bile su predmet proučavanja dugi niz decenija. Poznato je da ovaj organ zauzima posebno mjesto u strukturi centralnog nervnog sistema (centralni nervni sistem) osobe, a njegove karakteristike su različite za svaku osobu, pa je nemoguće pronaći 2 apsolutno identično misleće osobe.

Video

Nova strukturno-funkcionalna mapa dijeli moždanu koru na 180 dijelova.

Moždana kora je izuzetno složena - njeni različiti dijelovi se međusobno razlikuju i po funkciji i po ćelijskoj strukturi. Naravno, onima koji su počeli proučavati mozak vrlo je brzo bila potrebna “mapa područja” za cerebralni korteks, a sistem citoarhitektonskih polja koji je objavio njemački neurolog Korbinian Brodmann davne 1909. godine postao je ovdje svojevrsni zlatni standard.

Nova mapa mozga zasnovana na MRI podacima. (Foto: Matthew F. Glasser, David C. Van Essen.)

Aktivacija (narandžasta i crvena) i deaktivacija različitih dijelova lijevog korteksa pri slušanju priča. (Foto: Matthew F. Glasser, David C. Van Essen.)

Ova polja se razlikuju po ćelijskoj morfologiji i načinu na koji su ćelije u njima naslagane jedna u odnosu na drugu (to jest, u ćelijskoj citoarhitektonici). Brodmannova polja su se pokazala kao izuzetno korisna, ali su ipak imala neke značajne nedostatke.

Prvo je sam Brodman izgradio svoju kartu na materijalu samo jednog mozga, uzetom od preminule osobe. Nakon toga, struktura kortikalnih polja je rafinirana korištenjem raznovrsnijeg materijala, a funkcije su dodane čistim morfološkim parametrima: za šta je odgovorno jedno područje, za šta drugo itd. Međutim, što su neuroznanstvenici više naučili o mozgu, to je on jasniji postalo je da cerebralni korteks treba ponovo mapirati koristeći nekoliko karakteristika u isto vrijeme.

Ovaj posao je preuzeo Matthew Glasser ( Matthew F. Glasser) i kolege sa Univerziteta Washington u St. Louisu, Oksforda, Univerziteta Minnesote i Univerziteta u Nijmegenu. Uzeli su niz podataka magnetne rezonancije (MRI) akumuliranih u okviru projekta Human Connectome (podsjetimo da je cilj projekta Human Connectome da u potpunosti opiše strukturu veza u našem mozgu).

Istraživače su zanimali rezultati strukturalne magnetne rezonance, koja vam omogućava da odredite, na primjer, debljinu određenih područja korteksa i drugih sličnih karakteristika, te funkcionalnu magnetnu rezonancu, koja se može koristiti za uvid u funkciju određenog područja mozak. Istovremeno, mozak se može odmoriti tokom skeniranja i tada ćemo razlikovati njegovu osnovnu funkcionalnu topografiju, ili obaviti neki zadatak - i tada ćemo vidjeti koja područja rade na određenoj proceduri. Da bismo napravili novu mapu korteksa, koristili smo fMRI podatke dobijene iz sedam zadataka, od audio testova do matematičkih problema.

Dakle, algoritam koji je tražio funkcionalna polja u korteksu morao je raditi sa nekoliko parametara odjednom, strukturnih i funkcionalnih. Kao rezultat toga, bilo je moguće otkriti čak 180 polja na svakoj hemisferi, od kojih je 83 prethodno opisano u literaturi, ali 97 do sada nije bilo poznato.

Algoritam je radio s rezultatima MR skeniranja 210 volontera projekta Human Connect i odmah se postavilo pitanje da li bi bilo moguće odrediti iste zone kod drugih ljudi? Ne bi li se pokazalo da karta od 180 polja ima smisla samo za onih dvjesto ljudi na kojima je uvježban gornji algoritam?

Ali kada su pokušali da analiziraju skup MRI podataka od “autsajdera”, njihove kortikalne zone su određene na gotovo isti način. Štaviše, autori rada su takođe bili u mogućnosti da identifikuju individualne razlike između pojedinih oblasti. (Za svaki slučaj, razjasnimo da individualne razlike ne znače da je mozak jednog ovako uređen, a drugog različit, već samo da zone mogu raditi s različitom efikasnošću i biti razvijene do ranog stupnja; slično , ako u blizini vidimo visoku i malu osobu, ne kažemo da imaju drugačiji plan zgrade.)

Očigledno, nova mapa (opisana u članku u Priroda) je koristan i u fundamentalnoj nauci i u medicini. Istina, ima i svojih nedostataka, prvenstveno vezanih za činjenicu da magnetna rezonanca još uvijek ima nedovoljno visoku prostornu rezoluciju, odnosno da se moždana kora zapravo može podijeliti na još veći broj polja.

S druge strane, ostaje da se vidi kako je novih 180 zona raspoređeno na nivou ćelija, sinapsi i njihovih molekularnih karakteristika. I, na kraju, ne zaboravimo na nedavni rad – nadajmo se da nova mapa korteksa neće previše patiti od ovog otkrića.