Кора больших полушарий головного мозга

Общий план организации коры. Кора больших полушарий является высшим отделом центральной нервной системы, который в процессе филогенетического развития появляется позже всего и формируется в ходе индивидуального (онтогенетического) развития позже других отделов мозга. Кора представляет собой слой серого вещества толщиной 2–3 мм, содержащий в среднем около 14 млрд. (от 10 до 18 млрд.) нервных клеток, нервные волокна и межуточную ткань (нейроглию). На поперечном ее срезе по расположению нейронов и их связей различают 6 горизонтальных слоев. Благодаря многочисленным извилинам и бороздам площадь поверхности коры достигает 0,2 м 2 . Непосредственно под корой находится белое вещество, состоящее из нервных волокон, которые передают возбуждение в кору и из нее, а также от одних участков коры другим.

Корковые нейроны и их связи. Несмотря на огромное число нейронов в коре, известно очень немного их разновидностей. Основными типами их являются пирамидные и звездчатые нейроны. Которые не различаются по функциональному механизму.

В афферентной функции коры и в процессах переключения возбуждения на соседние нейроны основная роль принадлежит звездчатым нейронам. Они составляют у человека более половины всех клеток коры. Эти клетки имеют короткие ветвящиеся аксоны, не выходящие за пределы серого вещества коры, и короткие ветвящиеся дендриты. Звездчатые нейроны участвуют в процессах восприятия раздражении и объединении деятельности различных пирамидных нейронов.

Пирамидные нейроны осуществляют эфферентную функцию коры и внутрикорковые процессы взаимодействия между удаленными друг от друга нейронами. Они делятся на крупные пирамиды, от которых начинаются проекционные, или эфферентные, пути к подкорковым образованиям, и мелкие пирамиды, образующие ассоциативные пути к другим отделам коры. Наиболее крупные пирамидные клетки – гигантские пирамиды Беца – находятся в передней центральной извилине, в так называемой моторной зоне коры. Характерная особенность крупных пирамид – их вертикальная ориентация в толще коры. От тела клетки вертикально вверх к поверхности коры направлен наиболее толстый (верхушечный) дендрит, через который в клетку поступают различные афферентные влияния от других нейронов, а вертикально вниз отходит эфферентный отросток – аксон.

Многочисленность контактов (например, только на дендритах крупной пирамиды их насчитывают от 2 до 5 тыс.) обеспечивает возможность широкой регуляции деятельности пирамидных клеток со стороны множества других нейронов. Это позволяет координировать ответные реакции коры (в первую очередь ее моторную функцию) с разнообразными воздействиями из внешней среды и внутренней среды организма.

Для коры больших полушарий характерно обилие межнейронных связей. По мере развития мозга человека после его рождения увеличивается число межцентральных взаимосвязей, особенно интенсивно до 18 лет.

Функциональной единицей коры является вертикальная колонка взаимосвязанных нейронов. Вытянутые по вертикали крупные пирамидные клетки с расположенными над ними и под ними нейронами образуют функциональные объединения нейронов. Все нейроны вертикальной колонки отвечают на одно и то же афферентное раздражение (от одного и того же рецептора) одинаковой реакцией и совместно формируют эфферентные ответы пирамидных нейронов.

Распространение возбуждения в поперечном направлении–от одной вертикальной колонки к другой – ограничено процессами торможения. Возникновение активности в вертикальной колонке приводит к возбуждению спинальных мотонейронов и сокращению связанных с ними мышц. Этот путь используется, в частности, при произвольном управлении движениями конечностей.

Первичные, вторичные и третичные поля коры. Особенности строения и функционального значения отдельных участков коры позволяют выделить отдельные корковые поля.

Различают три основные группы полей в коре: первичные, вторичные и третичные поля.

Первичные поля связаны с органами чувств и органами движения на периферии, они раньше других созревают в онтогенезе, имеют наиболее крупные клетки. Это так называемые ядерные зоны анализаторов, по И. П. Павлову (например, поле болевой, температурной, тактильной и мышечно-суставной чувствительности в задней центральной извилине коры, зрительное поле в затылочной области, слуховое поле в височной области и двигательное поле в передней центральной извилине коры) (рис. 54). Эти поля осуществляют анализ отдельных раздражений, поступающих в кору от соответствующих рецепторов. При разрушении первичных полей возникают так называемая корковая слепота, корковая глухота и т. п. Рядом расположены вторичные поля, или периферические зоны анализаторов, которые связаны с отдельными органами только через первичные поля. Они служат для обобщения и дальнейшей обработки поступающей информации. Отдельные ощущения синтезируются в них в комплексы, обусловливающие процессы восприятия. При поражении вторичных полей сохраняется способность видеть предметы, слышать звуки, но человек их не узнает, не помнит их значения. Первичные и вторичные поля имеются и у человека, и у животных.

Наиболее далеки от непосредственных связей с периферией третичные поля, или зоны перекрытия анализаторов. Эти поля есть только у человека. Они занимают почти половину территории коры и имеют обширные связи с другими отделами коры и с неспецифическими системами мозга. В этих полях преобладают наиболее мелкие и разнообразные клетки. Основным клеточным элементом здесь являются звездчатые нейроны. Третичные поля находятся в задней половине коры – на границах теменных, височных и затылочных ее областей и в передней половине – в передних частях лобных областей. В этих зонах оканчивается наибольшее число нервных волокон, соединяющих левое и правое полушария, поэтому роль их особенно велика в организации согласованной работы обоих полушарий. Третичные поля созревают у человека позже других корковых полей, они осуществляют наиболее сложные функции коры. Здесь происходят процессы высшего анализа и синтеза. В третичных полях на основе синтеза всех афферентных раздражений и с учетом следов прежних раздражении вырабатываются цели и задачи поведения. Согласно им происходит программирование двигательной деятельности. Развитие третичных полей у человека связывают с функцией речи. Мышление (внутренняя речь) возможно только при совместной деятельности анализаторов, объединение информации от которых происходит в третичных полях.

При врожденном недоразвитии третичных полей человек не в состоянии овладеть речью (произносит лишь бессмысленные звуки) и даже простейшими двигательными навыками (не может одеваться, пользоваться орудиями труда и т. п.).

Воспринимая и оценивая все сигналы из внутренней и внешней среды, кора больших полушарий осуществляет высшую регуляцию всех двигательных и эмоционально-вегетативных реакций.

Функции коры больших полушарии. Кора больших полушарий выполняет наиболее сложные функции организации приспособительного поведения организма во внешней среде. Это прежде всего функция высшего анализа и синтеза всех афферентных раздражении.

Афферентные сигналы поступают в кору по разным каналам, в разные ядерные зоны анализаторов (первичные поля), а затем синтезируются во вторичных и третичных полях, благодаря деятельности которых создается целостное восприятие внешнего мира. Этот синтез лежит в основе сложных психических процессов восприятия, представления, мышления. Кора больших полушарий представляет собою орган, тесно связанный с возникновением у человека сознания и регуляцией его общественного поведения. Важной стороной деятельности коры больших полушарий является замыкательная функция – образование новых рефлексов и их систем (условные рефлексы, динамические стереотипы–см. главу XV).

Благодаря необычайно большой продолжительности сохранения в коре следов прежних раздражении (памяти) в ней накапливается огромный объем информации. Это имеет большое значение для сохранения индивидуального опыта, который используется по мере необходимости.

Электрическая активность коры больших полушарии. Изменения функционального состояния коры отражаются на характере ее биопотенциалов. Регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ), т. е. электрической активности коры, производится непосредственно с ее обнаженной поверхности (в опытах на животных и при операциях на человеке) или через неповрежденные покровы головы (в естественных условиях на животных и человеке). И, т.о. регистрируют суммарную активность всех ближайших нейронов. Современные электро-энцефалографы усиливают эти потенциалы в 2–3 млн. раз и дают возможность исследовать ЭЭГ от многих точек коры одновременно.

В ЭЭГ различают определенные диапазоны частот, называемые ритмами ЭЭГ (рис. 55). В состоянии относительного покоя чаще всего регистрируется альфа-ритм (8–12 колебаний в 1 сек.), в состоянии активного внимания – бета-ритм (выше 13 колебаний в 1 сек.), при засыпании, некоторых эмоциональных состояниях – тэта-ритм (4–7 колебаний в 1 сек.), при глубоком сне, потере сознания, наркозе – дельта-ритм (1–3 колебания в 1 сек.).

В ЭЭГ отражаются особенности взаимодействия корковых нейронов при умственной и физической работе. Отсутствие налаженной координации при выполнении непривычной или тяжелой работы приводит к так называемой десинхронизации ЭЭГ – быстрой асинхронной активности (см. рис. 55). По мере формирования двигательного навыка происходит сонастраивание активности отдельных связанных с данным движением нейронов и отключение посторонних.

В ЭЭГ при этом возникают различные формы синхронизации (см. рис. 55, ж, з). Выполнение освоенного и автоматизированного движения может протекать при незначительной активности очень небольшого числа корковых нейронов, находящихся в ограниченных областях коры. При этом почти на всей остальной поверхности коры восстанавливается исходный ритм колебаний – альфа-ритм (см. рис. 55, з).

В процессе спортивной тренировки происходит перестройка и совершенствование функций коры больших полушарий. С ростом спортивного мастерства увеличиваются амплитуда и регулярность проявления фоновой активности – альфа-ритма в состоянии покоя. При развитии качества быстроты (например, у баскетболистов) повышается частота волн альфа-ритма, что способствует ускорению произвольных движений.

В процессе мышечной работы значительно усиливается по сравнению с состоянием относительного покоя взаимосвязанность (синхронность и синфазность) электрической активности различных областей коры. Это облегчает функциональные взаимодействия между различными корковыми центрами. Процесс формирования двигательного навыка сопровождается концентрацией взаимосвязанной активности в ограниченных зонах коры, наиболее важных для текущей деятельности. Между этими зонами устанавливается общий ритм активности. В такие характерные системы взаимодействующих корковых зон включаются не только первичные поля (моторные, зрительные и др.), но и вторичные (например, премоторные и др.) и особенно третичные поля: передние – программирующие лобные области и задние – зоны афферентного синтеза (нижнетеменные и др.).

Отмирание клеток головного мозга – естественный процесс, начинающийся в возрасте 50 – 60 лет. Есть множество случаев, когда наблюдается форсирование деградированного характера, которое выступает последствием какого-либо заболевания.

Симптомы, сопровождающие атрофию головного мозга, первым делом выражаются в виде нарушений интеллектуально-мнестических функций (память, интеллект, внимание). В большинстве случаев патология приходится на лобные доли – кору или подкорку.

Что это за патология?

Атрофия коры головного мозга представляет собой нарушение, в результате которого постепенно начинают отмирать клетки и нейронные соединения.

В первую очередь патология связана с изменениями, которые происходят по мере взросления. Начало развития болезни проходится на пятьдесят – шестьдесят лет. В результате неблагоприятного исхода, патологическая трансформация способна спровоцировать серьезные нарушения функций мозговой деятельности, в результате чего появляется слабоумие и болезнь Альцгеймера.

При диффузно-атрофических изменениях страдает лобная часть мозга. В результате первоначальных проявлений изменяется поведение, возникают сложности при контроле выполнения обычных дел.

Существует несколько видов данной патологии:

• Кортикальная атрофия. Представляет собой процесс, в результате которого ткани коры мозг отмирают. Связано это в большей степени с изменениями в строении нервной ткани или с нарушениями в организме общего характера. Больше всего повреждений приходится на лобную часть, однако процесс может затрагивать и другие области.
• Мультисистемная атрофия головного мозга. Неородегенеративное заболевание происходит по нарастающей. При этом повреждаются базальные ганглии, мозжечок, мозговой ствол, спиной мозг, что выражается атаксией, вегетативной недостаточностью и синдромом пирамиды.
• Задняя корковая. Отложившиеся бляшки и нейрофибральные сплетения, способствуют гибели клеток в затылочной части мозга.

Особое внимание следует уделить патологии первого типа.

Кортикальная атрофия – это процесс разрушительного характера, который происходит в коре головного мозга. В большей степени такое явление наблюдается в преклонном возрасте, но может быть связано и с патологическими изменениями, которые происходят в организме.

Локализация отклонений приходится на лобные доли, которые отвечают за мыслительный процесс и контролируют поведение и планирование.

Во многих случаях могут затрагиваться и другие части мозга, но это происходит редко.

Большую опасность атрофия мозга представляет для людей старшего возраста, так как именно в этот период болезнь начинает медленно прогрессировать. Женщины подвергаются недугу гораздо чаще, чем мужчины. В результате происходит старческое слабоумие.

Кортикальная атрофия может встречаться и у только недавно рожденного ребенка, но такое отклонения связывают с наследственностью тяжелой степени.

Сколько живут при таком заболевании, сказать однозначно сложно. Все зависит от его клинической картины и степени течения.

Среди факторов, способствовавших тому, что мозг начинает атрофироваться, выделяют следующие:

• Ухудшенные регенеративные способности организма.
• Снижение умственной нагрузки.
• Нарушения кровоснабжения тканей мозга по причине того, что снижается пропускная способность сосудов.
• Кровь в меньшей степени начинает насыщаться кислородом, что провоцирует хронические ишемические явления нервных тканей.
• Активизируются генетические факторы.

Кортикальная церебральная атрофия врожденного характера представляет собой гипоплазию органа, поскольку при этом не наблюдается его нормальное первоначальное формирование, относительно чего происходит развитие атрофии. Но такой процесс часто относят к атрофическим.

Выделяют случаи, когда такая патология наблюдается в зрелом возрасте. Причинами здесь будут:

• травмы, особенно те, которые сопровождаются мозговой отечностью;
• длительное употребление алкоголя;
• наличие кисты или опухолевых образований, которые также приводят к передавливанию кровеносных сосудов;
• проводимая нейрохирургическая операция;
• низкое давление, сопровождающее постоянно;
• прием сосудосуживающих препаратов;
• гидроцефалия;
• анемия;
• инфекционные патологии головного мозга острой и хронической формы.

Специалистами было доказано, что люди, на протяжении многих лет занимающиеся умственной деятельностью, реже подвергаются такому заболеванию.

Кортикальная атрофия головного мозга имеет пять степеней развития, которые отличаются друг от друга выраженностью клинической картины:

• кортикальная церебральная атрофия 1 степени. Характерным отличием является то, что симптомы отсутствуют, но несмотря на это, развивается болезнь быстрыми темпами и переходит на следующую ступень;
• 2 степени – происходит быстрое ухудшение общения с окружающими людьми; наблюдается раздражительность, теряется способность адекватно реагировать на критику, происходят частые конфликты;
• третья – теряется контроль над поведением, что вызывает возмущения со стороны окружающих, уныние часто сменяется беспричинными вспышками гнева;
• четвертая – полостью теряется понимание того, что происходит вокруг;
• пятая – какие-либо эмоции полностью отсутствуют.

От того, поражение какой именно доли мозга происходит, уже на первых этапах возможны нарушения речи, равнодушие, вялость, сексуальная гиперактивность.

Человек с последней стадией заболевания нередко несет угрозу обществу, что является причиной заключения его в психиатрическую больницу.

При диагностировании заболевания пациента просят описать все симптомы, возникающие при патологии. На основании них выбираются дальнейшие методы обследований:

• рентген – благодаря ему есть возможность увидеть новые формы образований;
• когнитивный тест – с помощью такого метода определяется степень тяжести болезни;
• МРТ (магнитно-резонансная томография) – дает самую точную картину патологии;
• допплерография сосудов шейного и мозгового отделов.

Стоит отметить, что лечение в полной мере при таком заболевании, как атрофия головного мозга, невозможно. Главная задача заключается в том, чтобы использовать комплексную терапию, которое в первую очередь будет направлено на снижение активности развития патологических процессов.

При наличии атрофии в раннем возрасте, есть возможность произвести ее корректировку, если при этом этиологический фактор будет исключен.

Терапия прежде всего включает прием препаратов следующих групп:

• Средства, улучшающие микроциркуляцию крови. Наиболее популярным является Трентал. Он обладает вазодилатирующим действие, способствует увеличению просвета капилляров, улучшает газообмен сквозь стенки сосудов.
• Ноотропы. Лекарства этой группы направлены на улучшение кровообращения и метаболизма головного мозга. Широко используются Пирацетам, Церебролизин, Церепро. Кроме этого они оказывают положительный эффект на мыслительные способности пациента.
• Нестероидные противовоспалительные. В большинстве своем способствуют снятию сопутствующих симптомов, таких как, например, головные боли.
• Антиоксиданты. Помогают стимулировать процессы регенерации, улучшают работу обменных процессов, замедляют атрофию, снижают влияние свободных радикалов кислорода.

При лечении не менее важно наблюдать за состоянием больного нервно-психической направленности. Члены семьи должны адекватно воспринять диагноз и так же с пониманием относиться к больному:

• ежедневно необходимо проводить с пациентом некоторое время на свежем воздухе, совершать небольшие прогулки;
• должна присутствовать в жизни умеренная физическая активность;
• больной сам может проводить процедуры по самообслуживанию;
• если наблюдается неврастеническое состояние, не исключается использование легких препаратов седативной группы.

Прогрессирование болезни происходит очень быстрыми темпами, а результатом становится деградация личности.

В речи, манере общения, поведении наблюдаются заметные изменения в отрицательную сторону. Словарный запас становится наиболее скудным, что приводит к формированию простых односложных фраз.

Прогноз при атрофии головного мозга всегда отрицательный. Много ли удастся прожить с такой патологией, всегда неизвестно.

Стоит только отметить, что вне зависимости от того, насколько быстро или медленно происходит поражение коры мозга, в конечном итоге это ведет к деградации и смерти.

Меры профилактики

Как таковых эффективных профилактических мероприятий по разрушительному процессу на сегодняшний день нет. Единственное, что можно делать, это соблюдать некоторые рекомендации, которые позволяют несколько замедлить процесс поражения клеток мозга:

• Необходимо своевременно лечиться от всех возникающих заболеваний.
• Вести активный и правильный образ жизни.
• Постоянно тренировать память.
• Развивать уровень интеллекта еще в молодом возрасте.
• Всегда оставаться позитивным.

Независимо от того, было перенесено заболевание, или есть генетическая предрасположенность к нему, всем пациентам необходимо соблюдать меры профилактики, которые способны привести к положительным результатам.

Всегда нужно помнить 2 основных правила:

• оздоровительный процесс во многом будет зависеть от того, насколько своевременно было обращение за медицинской помощью;
• категорически запрещено проводить самолечение, особенно при церебральной атрофии мозга и субатрофии коры клеток.

Поставить верный диагноз и назначить необходимую терапию сможет только опытный врач. При этом в обязательном порядке проводится полноценное обследование не только головного мозга, но и всего организма в целом.