Физиология коры головного мозга Функциональная асимметрия Лекция 9.

Кора больших полушарий головного мозга представлена миллиардами клеток, расположенных тонким слоем 1-5 мм на площади 2400 см % этой площади находится в глубине борозд, а % - на видимой поверхности полушарий.

Функции коры больших полушарий: 1 – взаимодействие организма с внешней средой за счет безусловных и условных рефлексов; 2 – осуществление высшей нервной деятельности (поведения) организма; 3 – выполнение высших психических функций (мышления и сознания); 4 – регуляция работы внутренних органов и обмена веществ в организме.

Филогенез и онтогенез коры На более высоких этапах эволюции функции подкорковых образований начинают контролироваться корковыми структурами, то есть формируется кортикализации функций. Корковая пластинка появляется в процессе внутриутробного развития человека сравнительно рано на 2-м месяце. После рождения в росте коры можно выделить три переломных этапа: на 23-м месяце жизни, в 2,53 года и в 7 лет. К последнему сроку цитоархитектоника коры полностью сформирована, хотя тела нейронов продолжают увеличиваться до 18 лет.

Функциональная организация коры Функциональная единица коры - вертикальная колонка диаметром около 500 мкм - макромодуль Колонка - зона распределения разветвлений одного восходящего афферентного таламокортикального волокна Все нейроны вертикальной колонки отвечают на одно и тоже афферентное раздражение одинаковой реакцией и совместно формируют эфферентный ответ; Каждая колонка содержит до 1000 нейронных ансамблей - микромодули Возбуждение одной колонки тормозит соседние колонки

Слои коры больших полушарий 1 слой 1 слой - верхний молекулярный - ветвления дендритов пирамидных нейронов, редкие горизонтальные нейроны и клетки-зерна, волокна неспецифических ядер таламуса 2 слой - наружный зернистый - звездчатые клетки, пути реализующие циркуляцию импульсов, волокна неспецифических ядер таламуса 3 слой 3 слой - наружный пирамидный - малые пирамидные клетки и корково-корковые связи различных извилин коры 4 слой 4 слой - внутренний зернистый - звездчатые клетки, окончание специфических таламокортикальных путей 5 слой 5 слой - внутренний пирамидный - крупные пирамидные клетки Беца - выходные нейроны кортико - мозговых путей 6 слой 6 слой - полиморфных клеток – кортико- таламические пути

Гистологическое строение коры больших полушарий

Функции клеток коры больших полушарий Основная информация в кору поступает по специфическим афферентным проводящим путям, заканчивающимся на клетках 3 и 4 слоев. Неспецифические пути от РФ заканчиваются в верхних слоях коры и регулируют ее функциональное состояние (возбуждение, торможение). Звездчатые нейроны Звездчатые нейроны выполняют главным образом чувствительную (афферентную) функцию. Пирамидные и веретеновидные клетки Пирамидные и веретеновидные клетки – это преимущественно двигательные (эфферентные) нейроны. Часть клеток коры принимают информацию от любых рецепторов организма – это полисенсорные нейроны, (зрительных, слуховых, тактильных и т.д.). Клетки нейроглии Клетки нейроглии выполняют вспомогательные функции: трофическую, нейросекреторную, защитную, изолирующую.

Кортикальные связи 1 – ассоциативные (связывают зоны коры в пределах одного полушария); 2 – комиссуральные (связывают симметричные зоны коры двух полушарий через мозолистое тело); 3 – проекционные (связывают кору и подкорку с периферическими органами, бывают чувствительные и двигательные).

Рисунок из книги Грегора Рейша Margarita Philosophica, опубликованной в 1504 году. В передней полости расположено общее чувствилище, связанное нервами с органами чувств; в этой полости пребывают также фантазия и воображение. Средняя полость – средоточение мыслей и суждений; в задней полости обитает память. - Таково было представление о душе и работе мозга на момент зарождения науки. Исторические взгляды на локализацию функций в коре БП

Френологические карты Ф.Галля Исторические взгляды на локализацию функций в коре БП

Карта локализации функций в коре головного мозга по Бродману Вкусовой центр Чувствительные центры Зрительные центры Слуховые центры Двигательные центры

Функциональные зоны коры СЕНСОРНЫЕ (зрительные, слуховые, кожные и др.) МОТОРНЫЕ (первичные, вторичные, комплексные) АССОЦИАТИВНЫЕ (лобные, теменные, височные) - полисенсорность, пластичность, длительность хранения следов.

Чувствительные центры коры располагаются в области задней, центральной извилины (поля 1, 3, 5, 7 по Бродману), воспринимают импульсы от тактильных, температурных и болевых рецепторов кожи, а также от проприорецепторов противоположной половины тела.

Проекции частей тела в соматосенсорной зоне коры больших полушарий

Корковый обонятельный центр Корковый обонятельный центр локализован в крючковидной извилине и в аммоновом роге. Корковый вкусовой центр Корковый вкусовой центр находится в височной доле (поле 43) Локализация функций в коре БП

Карта локализации функций в коре головного мозга по Бродману Вкусовой центр

Слуховой центр речи, центр Вернике Слуховой центр речи, центр Вернике - в основании верхней височной извилины. Двигательный центр устной речи, центр Брока- Двигательный центр устной речи, центр Брока- в основании нижней Двигательный центр письменной речи Двигательный центр письменной речи - в основании средней лобной извилины) обеспечивает произвольные движения, связанные с написанием букв и других знаков. Все эти зоны асимметричны (у правшей – в левом, а у левшей – в правом полушарии). лобной извилины, контролирует произвольные сокращения мышц, участвующих в речеобразовании

Корковый зрительный центр находится в затылочной доле (поля 17, 18, 19), воспринимает и анализирует информацию от рецепторов сетчатки, формирует зрительные ощущения. Зрительный центр речи Зрительный центр речи (в угловой извилине) контролирует движение губ и мимику говорящего оппонента, тесно связан с другими сенсорными и моторными речевыми центрами.

Карта локализации функций в коре головного мозга по Бродману Зрительные центры

Корковые двигательные центры (в области передней центральной извилины) содержит в 5 слое коры пирамидные клетки Беца, от которых идут импульсы произвольных движений к скелетным мышцам противоположной половины тела - (поля 4, 6, 8). Неравномерность представления мускулатуры тела в моторной зоне коры и в гипоталамусе

Карта локализации функций в коре головного мозга по Бродману Двигательный центр

Центр проприоцептивного гнозиса Центр проприоцептивного гнозиса (в верхней теменной дольке) обеспечивает восприятие Локализация функций в коре БП импульсов от проприорецепторов, контролирует ощущения тела и его частей как целостного образования. Центр чтения Центр чтения (в верхней теменной дольке, вблизи затылочной доли) контролирует восприятие написанного текста. Слуховой центр пения Слуховой центр пения (в верхней височной извилине). Зона асимметрична (у правшей – в левом, а у левшей – в правом полушарии). Стереогностическая зона Стереогностическая зона (в угловой извилине) контролирует узнавание предметов на ощупь (стереогноз).

Ассоциативные зоны коры Верхнетеменная область связана с восприятием сложных форм тактильной чувствительности и имеет отношение к выработке комплексных условных рефлексов. Нижнетеменная область связана со зрительной памятью и последовательностью двигательных актов при осуществлении сложных форм поведения. Височно-теменно-затылочная область - это область зрительной и словесной памяти, в этом месте письменная речь превращается в устную и наоборот. Занимают около 80% поверхности коры, к ним относятся лобная, теменная, височная доли;

ФУНКЦИИ ЛОБНЫХ ДОЛЕЙ Управление врожденными поведенческими реакциями при помощи накопленного опыта Согласование внешних и внутренних мотиваций поведения Разработка стратегии поведения и программы действия Мыслительные особенности личности

Функциональная асимметрия мозга

Методики определения функциональной роли полушарий мозга облучение одного полушария электромагнитным полем определенной напряженности; введение в одну из сонных артерий вещества, позволяющего временно произвести функциональное отключение одного из полушарий; изучение асимметрии больших полушарий проводится также на больных, у которых с лечебной целью перерезаются мозолистое тело, соединяющее оба полушария.

Методики определения функциональной роли полушарий мозга

Принципы межполушарных взаимодействий 1. Параллельная деятельность – информация параллельно обрабатывается в обоих полушариях с использованием всех механизмов. 2. Избирательная деятельность – информация перерабатывается в более компетентном полушарии. 3. Совместная деятельность – оба полушария участвуют в обработке информации, последовательно играя роль ведущего на различных этапах этого процесса.

Функции полушарий мозга Левое полушарие Специализируется на выполнении вербальных символических функций, формировании абстрактного мышления, способности к экстраполяции, отвечает за словесную память, обеспечивает большой словарный запас, активное его использование, целеустремленность, участвует в формировании положительных эмоций.

Функции полушарий мозга Правое полушарие Быстрее обрабатывает информацию, участвует в формировании конкретного мышления, отрицательных эмоций, различение цветового спектра, узнавание знакомых мелодий, распознавание знакомых голосов. имеет прямое отношение к образной памяти. Человек с его преобладанием предрасположен к созерцательности, тонко и глубоко чувствителен, но медлителен и малоразговорчив.

Функции полушарий мозга

Цитаты Мы говорим левым полушарием» Поль Брока, 1865 « Сознание локализуется в левом полушарии, а правое представляет собой простой автомат» Экклз, 1950 «Мысль правого полушария - это образ, она служит основой догадки, интуиции. Эта мысль нерасчлененная, не имея языкового оформления она скрыта не только для других, но и для себя. Драма мысли и слова начинается в правом и заканчивается в левом полушарии. Пройдя этот путь, став мыслью левого полушария, она становится годной для сообщения другому и раскрывается для себя. На этом пути теряется догадка и интуиция, но появляется суждение и умозаключение, освещенное прожектором осознанности» Роджер Сперри, 1988

Межполушарные различия ЛЕВОЕ ПОЛУШАРИЕ ПРАВОЕ ПОЛУШАРИЕ Лучше узнаются стимулы Словесные Несловесные Легко различимые Трудно различимые Знакомые Незнакомые Лучше выполняются задачи На временные отношения На пространственные отношения Установление сходства Установление различий Идентичность стимулов по Идентичность стимулов по названиям физическим свойствам Особенности восприятия Аналитическое восприятие Целостное восприятие Последовательное восприятие Одновременное восприятие Обобщенное узнавание Конкретное узнавание

Понятия «леворукость» и «левшество» синонимами не являются. Леворукость – это термин, отражающий предпочтение, активное использование левой руки, то есть внешнее проявление того, что по каким-то причинам правое полушарие мозга взяло на себя (временно или навсегда) главную, ведущую роль в обеспечении произвольных движений человека. - Левшество – проявление устойчивой, неизменной психофизиологической характеристики, специфического типа функциональной организации нервной системы (в первую очередь головного мозга) человека, имеющей кардинальные отличия от таковой у правшей, если это левшество истинное, генетически заданное.

Генетическое левшество. Ученые Оксфордского университета обнаружили ген ЛРРТМ1, устанавливающий «правила» работы правого и левого полушарий мозга. Это объясняет тот факт, что леворукость в раз чаще встречается в семьях, в которых левшой является хотя бы один из родителей. У генетических левшей может не быть никаких нарушений в развитии, тогда это считается просто индивидуальным своеобразием, вариантом нормального развития.

«Компенсаторное" левшество связанное с каким-либо поражением мозга, чаще - его левого полушария. Поскольку деятельность правой руки в основном регулируется левым полушарием, то в случае какой-либо травмы, болезни на раннем этапе развития ребенка, соответствующие функции может взять на себя правое полушарие. Таким образом, левая рука становится ведущей, то есть более активной при выполнении бытовых действий, а впоследствии, чаще всего и при письме. У ребенка с нарушениями деятельности одного из полушарий головного мозга почти наверняка будут наблюдаться отклонения в развитии речи, моторики и т. п. Следует отметить, что леворукость в этом случае нельзя рассматривать как причину этих отклонений. Они, как и леворукость, являются следствием одних и тех же причин.

"вынужденное" левшество Выбор ведущей руки у таких левшей обычно связан с травмой правой руки, но может быть и результатом подражания родным или друзьям.

Псевдолеворукость К определенному возрасту (окончательно примерно к 5 годам) у ребенка какое-то из полушарий формируется как доминантное по отношению к данной руке (например, у правшей - левое полушарие). Таким образом, у детей с атипией психического развития (не позволяющей сформироваться ни межполушарному взаимодействию, ни специализации полушарий) не формируется доминантность правого или левого полушарий по отношению к руке. Тогда наблюдается псевдолеворукость, либо, что встречается чаще, примерно равное использование обеих рук. Несформированность межполушарного взаимодействия не имеет прямого отношения к левшеству. Зачастую, через несколько занятий под руководством психологов, ребенок начинает без всякого принуждения писать и рисовать правой рукой.

Скрытое левшество Смена доминирующего полушария. Момент смены является тем критическим периодом, когда основные функции центральной нервной системы равномерно распределены между двумя полушариями, после чего уже начинает доминировать правое полушарие. Таких людей можно условно назвать "психическими" левшами или "скрытыми" левшами, в том смысле, что их признаки левшества не связаны с доминированием левой руки.

принцип симметрии-асимметрии для объяснения природы левшества В процессе исторического развития у человека каждое полушарие мозга приобретает все большую специализацию, что особенно проявляется в предпочтительном пользовании правой или левой рукой, развитии речи, того или иного способа приема и переработки информации. Существующая концепция доминантности полушарий, утверждающая ведущую роль левого полушария в реализации речи и некоторых психических процессов, а также представлением о ведущей роли правого полушария в невербальных процессах развилась в концепцию функциональной специфичности, где наиболее актуальны проблемы межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия. Первое, главное несходство полушарий - их пространственное различие, их противопоставление друг другу. Второе отличие - несходство функций полушарий в парной их работе во времени: правополушарная функция - в настоящем - прошлом, левополушарная - в настоящем - будущем времени В конце 50-х годов В.Г. Степанов, дал описание представления о детализирующем и угадывающем способах восприятия ( как о двух основных типах восприятия) полностью совпадают с представлениями о лево - и правополушарных стратегиях переработки информации. в процессе детального восприятия преобладает активность левого полушария, а при угадывающем восприятии - правого.

Лево - правополушарные стратегии переработки информации. Для левого полушария коры головного мозга человека характерен аналитический, рационально-логический характер психической деятельности. Информация обрабатывается небольшими порциями, последовательно В виде слов и других условных знаков. Характерна направленность на отражение искусственных форм (символов, знаков). Данное полушарие осуществляет абстрагирование, вырабатывает понятия, суждения, придает информации смысл и значение. Вырабатывает и хранит рациональные, в том числе логические правила. Логико-знаковое мышление формирует модель мира, удобную для анализа, но в чем-то условную и ограниченную. В левом полушарии головного мозга сконцентрированы механизмы абстрактного мышления, выполняется схематическое распознавание отдельных объектов. Данному полушарию присуща большая вербализованность. В нем осуществляются собственно языковые (грамматические в самом широком смысле слова) операции над текстом. В этом полушарии находятся те обусловленные культурно-исторические программы поведения, которые общество присваивает человеку.

Лево - правополушарные стратегии переработки информации. Для правого полушария коры головного мозга характерны синтетичность, доминирование интуиции, непроизвольные формы реализации психических процессов, одновременная обработка больших объемов информации В виде образов и других невербальных сигналов. Характерна направленность на отражение естественных форм, в частности, лиц людей. Правое полушарие перерабатывает и хранит информацию, ведущую к созданию чувственных образов. В нем сконцентрированы механизмы конкретного, образного мышления, которое создает живой и полнокровный, натуральный образ мира. Здесь находится основная зрительная память с "записанными" для каждого класса объектов реализациями (изображениями конкретно виденных представителей данного класса). Малая вербализованность. С правым полушарием связано художественное видение мира.

Благодарю за внимание!