Биоэлектрическая активность головного мозга и методы ее изучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биоэлектрическая активность головного мозга и методы ее изучения

Деятельность головного мозга оценивается по особенностям его электрической активности. Запись электрических колебаний головного мозга - электроэнцефалография, а кривая, отражающая изменения биопотенциалов ГМ - электроэнцефалограмма (ЭЭГ).

Различают четыре основных типа ритмов ЭЭГ:

Альфа-ритм -- регулярный ритм синусоидальной формы, с частотой 8 -- 13 колебаний в 1 с и амплитудой 20 -- 80 мкВ. Альфа-ритм регистрируется при отведении биопотенциалов от всех зон коры большого мозга, но более постоянно -- от затылочной и теменной областей. Альфа-ритм регистрируется у человека в условиях физического и умственного покоя, при закрытых глазах и отсутствии внешних раздражений.

Бета-ритм имеет частоту колебаний 14 -- 35 в 1 с. Бета-ритм низкоамплитудный (10 -- 30 мкв), может быть зарегистрирован при отведении потенциалов от любых областей коры большого мозга, но более выражен в лобных долях.

При нанесении различных раздражений, открывании глаз, умственной работе альфа-ритм быстро сменяется бета-ритмом. Это явление смены редкого ритма на более частый получило название реакции активации (десинхронизации)

Дельта-ритм характеризуется медленными колебаниями потенциалов с частотой 0,5 -- 3 в 1 с, амплитуда его высокая -- 250 -- 300 мкВ, может быть до 1000 мкВ. Обнаруживается при отведении биопотенциалов от всех зон коры большого мозга во время глубокого сна, при наркозе. У детей до 7 лет дельта-ритм может быть зарегистрирован и в бодрствующем состоянии.

Тета-ритм имеет частоту 4 -- 7 колебаний в 1 с, его амплитуда 100 -- 150 мкВ, наблюдается в состоянии неглубокого сна, при кислородном голодании организма, при умеренном по глубине наркозе.

Непосредственным продолжением спинного мозга является продолговатый мозг. Продолговатый мозг и мост мозга (варолиев мост) вместе со средним и промежуточным мозгом образуют ствол мозга. В состав ствола мозга входит большое количество ядер, восходящих и нисходящих путей. Важное функциональное значение имеет находящаяся в стволе мозга ретикулярная формация.

В продолговатом мозге нет четкого сегментарного распределения серого и белого вещества.

Скопление нервных клеток приводит к образованию ядер, являющихся центрами более или менее сложных рефлексов. Из 12 пар черепных нервов, связывающих головной мозг с периферией организма, восемь пар (V--XII) берут свое начало в продолговатом мозге.

Продолговатый мозг выполняет две функции -- рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторная функция продолговатого мозга. За счет деятельности продолговатого мозга осуществляются: 1) защитные рефлексы (мигание, слезоотделение, чиханье, кашлевой и рвотный рефлексы); 2) установочные рефлексы, обеспечивающие тонус мускулатуры, необходимый для поддержания позы и осуществления рабочих актов; 3) лабиринтные рефлексы, способствующие правильному распределению мышечного тонуса между отдельными группами мышц и установке той или иной позы тела; 4) рефлексы, связанные с функциями систем дыхания, кровообращения, пищеварения.

Проводниковая функция продолговатого мозга. Через продолговатый мозг проходят восходящие пути от спинного мозга к головному и нисходящие пути, связывающие кору больших полушарий со спинным мозгом.

Рефлекторные центры продолговатого мозга. В продолговатом мозге располагается ряд жизненно важных центров: дыхательный, сердечно-сосудистый и пищевой центры.

Продолговатый мозг регулирует работу спинного мозга.

Средний мозг.

К образованиям среднего мозга относят ножки мозга, ядра III (глазодвигательный) и IV (блоковый) пар черепных нервов, пластинку крыши (четверохолмие), красные ядра и черное вещество. В ножках мозга проходят восходящие и нисходящие нервные пути.

Передние бугры пластинки крыши получают импульсы от сетчатой оболочки глаз. Задние бугры пластинки крыши - от ядер слуховых нервов

Красные ядра участвуют в регуляции мышечного тонуса и в проявлении установочных рефлексов, обеспечивающих сохранение правильного положения тела в пространстве. При отделении заднего мозга от среднего тонус мышц-разгибателей повышается, конечности животного напрягаются и вытягивается, голова запрокидывается.

Черное вещество также регулирует мышечный тонус и поддержание позы, участвует в регуляции актов жевания, глотания, артериального давления и дыхания, т.е. деятельность черного вещества тесно связана с работой продолговатого мозга.

Таким образом, средний мозг регулирует тонус мышц, что является необходимым условием координированных движений.

Тонические рефлексы делят на две группы: статические и статокинетические. Статические рефлексы возникают при изменении положения тела, особенно головы, в пространстве. Статокинетические рефлексы проявляются при перемещении тела в пространстве, при изменении скорости движения (вращательного или прямолинейного).

За счет среднего мозга расширяется рефлекторная деятельность организма (появляются ориентировочные рефлексы на звуковые и зрительные раздражения).

Промежуточный мозг.

Промежуточный мозг -- часть переднего отдела ствола мозга. Основными образованиями промежуточного мозга являются зрительные бугры (таламус) и подбугровая область (гипоталамус).

Зрительные бугры -- массивное парное образование, они занимают основную массу промежуточного мозга. Через зрительные бугры к коре головного мозга поступает информация от всех рецепторов нашего организма, за исключением обонятельных.

При повреждении зрительных бугров у человека наблюдается полная потеря чувствительности или ее снижение на противоположной стороне, выпадает сокращение мимической мускулатуры, которое сопровождает эмоции, могут возникать расстройства сна, понижение слуха, зрения и т. д.

Гипоталамическая (подбугровая) область участвует в регуляции различных .видов обмена веществ (белков, жиров, углеводов, солей, воды), регулирует теплообразование и теплоотдачу, состояние сна и бодрствования. В ядрах гипоталамуса происходит образование ряда гормонов, которые затем депонируются в задней доле гипофиза. Передние отделы гипоталамуса являются высшими центрами парасимпатической нервной системы, задние -- симпатической нервной системы. Гипоталамус участвует в регуляции многих вегетативных функций организма.

Базальные ядра.

К подкорковым,- или базальным, ядрам относят три парных образования: хвостатое ядро и скорлупу чечевицеобразного ядра ( или полосатое тело) и бледный шар. Базальные ядра расположены внутри больших полушарий, в нижней их части, между лобными долями и промежуточным мозгом.

Полосатое тело регулирует сложные двигательные функции, безусловнорефлекторные реакции цепного характера: бег, плавание, прыжки. Кроме того, полосатое тело через гипоталамус регулирует вегетативные функции организма, а также вместе с ядрами промежуточного мозга обеспечивает осуществление сложных безусловных рефлексов цепного характера -- инстинктов.

Бледный шар является центром сложных двигательных рефлекторных реакций (ходьба, бег), формирует сложные мимические реакции, участвует в обеспечении правильного распределения мышечного тонуса. При поражении бледного шара движения теряют свою плавность, становятся неуклюжими, скованными.

Ретикулярная формация ствола мозга.

Ретикулярная формация ствола мозга занимает центральное положение в продолговатом мозге, мосту мозга, среднем и промежуточном мозге.

Ретикулярная формация ствола мозга оказывает восходящее влияние на клетки коры большого мозга и нисходящее на мотонейроны спинного мозга.

Мозжечок.

Мозжечок -- непарное образование; располагается позади продолговатого мозга и моста мозга, сверху прикрыт затылочными долями больших полушарий.

Двигательные расстройства при удалении мозжечка: атония -- исчезновение или ослабление мышечного тонуса; астения -- снижение силы мышечных сокращений; астазия-- потеря способности к слитным тетаническим сокращениям.

Весь комплекс двигательных расстройств при поражении мозжечка получил название мозжечковой атаксии.

Свое влияние мозжечок реализует через ядерные образования среднего и продолговатого мозга, а также двигательные нейроны спинного мозга.

Кора большого мозга.

Кора большого мозга является высшим отделом центральной нервной системы.

У взрослого человека толщина коры в большинстве областей составляет около 3 мм. Кора состоит из 14--17 млрд. нервных клеток, их отростков и нейроглии.

Отростки нервных клеток, соединяющие между собой различные участки одного и того же полушария, называются ассоциативными, связывающие одинаковые участки двух полушарий -- комиссуральными и обеспечивающие контакты коры большого мозга с другими отделами центральной нервной системы и через них со всеми органами и тканями тела -- проводящими (центробежными).

Клетки нейроглии выполняют ряд важных функций: они являются опорной тканью, участвуют в обмене веществ ГМ, регулируют кровоток внутри мозга, выделяют нейросекрет, который регулирует возбудимость нейронов КГМ.

Функции КГМ:

1) кора осуществляет взаимодействие организма с окружающей средой за счет безусловных и условных рефлексов;

2) она является основой высшей нервной деятельности (поведения) организма;

3) За счет деятельности коры осуществляются высшие психические функции: мышление и сознание;

4) кора регулирует и объединяет работу всех внутренних органов и регулирует обмен веществ.

Локализация функций в коре больших полушарий:

двигательная зона - передняя центральная извилина, отвечает за выполнение простейших двигательных реакций в ответ на простой раздражитель; лобная зона отвечает за более сложные функции, в том числе письмо и речь.

чувствительная зона - задняя центральная извилина, контролирующая общую чувствительность, расположенные за ней участки отвечают за более сложные ощущения, в том числе тонкое осязание и моторные навыки. Клетки этой области воспринимают импульсы от тактильных, болевых и температурных рецепторов кожи.

зрительная зона - затылочная доля, отвечает за зрение и связанные с ним более сложные функции - чтение, письмо, узнавание предметов;

слуховая зона - височная область отвечает за слух и связанные с ним более сложные функции - восприятие речи, распознавание различных звуков;

обонятельная зона - расположена в лимбической системе (крючок, гиппокамп) коры большого мозга. Эта область получает нервные импульсы от вкусовых рецепторов слизистой оболочки полости рта.

В коре больших полушарий обнаружено несколько зон, ведающих функцией речи. В лобной области левого полушария располагается моторный центр речи (центр Брока). У левшей он локализуется в правом полушарии. При поражении этого центра речь затруднена или даже невозможна. В височной области находится сенсорный центр речи (центр Вернике). Повреждение этой области приводит к расстройствам восприятия речи: больной не понимает значение слов, хотя способность произносить слова сохранена. В затылочной доле коры большого мозга имеются зоны, обеспечивающие восприятие письменной (зрительной) речи. При поражении этих областей больной не понимает письменный текст.

теменная область обеспечивает сложные познавательные функции:

- позволяет распознавать расположение объектов

- позволяет оценивать биологическую значимость раздражителей

- участвует в образовании двигательных реакций, а именно произвольных движений.

Для нормальной работы ЦНС необходимо одновременное функционирование обоих полушарий головного мозга. Это достигается с помощью нескольких механизмов:

анатомических - импульсы переходят от одного полушария к другому через спайки

физиологических - принцип распространения возбуждения, принцип сопряженности.

Однако при этом в работе полушарий имеются различия. Левое полушарие доминирует в отношении абстрактного мышления, памяти, слуха, письма, счета; правое доминирует в отношении познавательных процессов, конкретного мышления, эмоционального поведения, зрительной памяти.

Причины асимметрии:

наследственная предрасположенность;

неравномерное снабжение кровью

развитие в процессе обучения.

Непосредственным продолжением спинного мозга является продолговатый мозг. Продолговатый мозг и мост мозга (варолиев мост) вместе со средним и промежуточным мозгом образуют ствол мозга. В состав ствола мозга входит большое количество ядер, восходящих и нисходящих путей. Важное функциональное значение имеет находящаяся в стволе мозга ретикулярная формация.

В продолговатом мозге нет четкого сегментарного распределения серого и белого вещества.

Скопление нервных клеток приводит к образованию ядер, являющихся центрами более или менее сложных рефлексов. Из 12 пар черепных нервов, связывающих головной мозг с периферией организма, восемь пар (V--XII) берут свое начало в продолговатом мозге.

Продолговатый мозг выполняет две функции -- рефлекторную и проводниковую. мозг головной мозжечок биоэлектрический

Рефлекторная функция продолговатого мозга. За счет деятельности продолговатого мозга осуществляются: 1) защитные рефлексы (мигание, слезоотделение, чиханье, кашлевой и рвотный рефлексы); 2) установочные рефлексы, обеспечивающие тонус мускулатуры, необходимый для поддержания позы и осуществления рабочих актов; 3) лабиринтные рефлексы, способствующие правильному распределению мышечного тонуса между отдельными группами мышц и установке той или иной позы тела; 4) рефлексы, связанные с функциями систем дыхания, кровообращения, пищеварения.

Проводниковая функция продолговатого мозга. Через продолговатый мозг проходят восходящие пути от спинного мозга к головному и нисходящие пути, связывающие кору больших полушарий со спинным мозгом.

Рефлекторные центры продолговатого мозга. В продолговатом мозге располагается ряд жизненно важных центров: дыхательный, сердечно-сосудистый и пищевой центры.

Продолговатый мозг регулирует работу спинного мозга.

Средний мозг.

К образованиям среднего мозга относят ножки мозга, ядра III (глазодвигательный) и IV (блоковый) пар черепных нервов, пластинку крыши (четверохолмие), красные ядра и черное вещество. В ножках мозга проходят восходящие и нисходящие нервные пути.

Передние бугры пластинки крыши получают импульсы от сетчатой оболочки глаз. Задние бугры пластинки крыши - от ядер слуховых нервов

Красные ядра участвуют в регуляции мышечного тонуса и в проявлении установочных рефлексов, обеспечивающих сохранение правильного положения тела в пространстве. При отделении заднего мозга от среднего тонус мышц-разгибателей повышается, конечности животного напрягаются и вытягивается, голова запрокидывается.

Черное вещество также регулирует мышечный тонус и поддержание позы, участвует в регуляции актов жевания, глотания, артериального давления и дыхания, т.е. деятельность черного вещества тесно связана с работой продолговатого мозга.

Таким образом, средний мозг регулирует тонус мышц, что является необходимым условием координированных движений.

Тонические рефлексы делят на две группы: статические и статокинетические. Статические рефлексы возникают при изменении положения тела, особенно головы, в пространстве. Статокинетические рефлексы проявляются при перемещении тела в пространстве, при изменении скорости движения (вращательного или прямолинейного).

За счет среднего мозга расширяется рефлекторная деятельность организма (появляются ориентировочные рефлексы на звуковые и зрительные раздражения).

Промежуточный мозг.

Промежуточный мозг -- часть переднего отдела ствола мозга. Основными образованиями промежуточного мозга являются зрительные бугры (таламус) и подбугровая область (гипоталамус).

Зрительные бугры -- массивное парное образование, они занимают основную массу промежуточного мозга. Через зрительные бугры к коре головного мозга поступает информация от всех рецепторов нашего организма, за исключением обонятельных.

При повреждении зрительных бугров у человека наблюдается полная потеря чувствительности или ее снижение на противоположной стороне, выпадает сокращение мимической мускулатуры, которое сопровождает эмоции, могут возникать расстройства сна, понижение слуха, зрения и т. д.

Гипоталамическая (подбугровая) область участвует в регуляции различных .видов обмена веществ (белков, жиров, углеводов, солей, воды), регулирует теплообразование и теплоотдачу, состояние сна и бодрствования. В ядрах гипоталамуса происходит образование ряда гормонов, которые затем депонируются в задней доле гипофиза. Передние отделы гипоталамуса являются высшими центрами парасимпатической нервной системы, задние -- симпатической нервной системы. Гипоталамус участвует в регуляции многих вегетативных функций организма.

Базальные ядра.

К подкорковым,- или базальным, ядрам относят три парных образования: хвостатое ядро и скорлупу чечевицеобразного ядра ( или полосатое тело) и бледный шар. Базальные ядра расположены внутри больших полушарий, в нижней их части, между лобными долями и промежуточным мозгом.

Размещено на Allbest.ru