Дубынин В. А. - Мозг: как он устроен и работает - Лекция 4

• Видео начинается с обзора больших полушарий мозга, включая их анатомические особенности и функции.  

• Рассматриваются различные зоны и структуры, такие как таламус, гипоталамус, желудочки, мозолистое тело и базальные ганглии.  

• Белое вещество представлено различными вариантами, включая афферентные и эфферентные тракты, комисуральные волокна и ассоциативные пути.  

• Мозолистое тело является крупным скоплением белого вещества, соединяющим правое и левое полушария.  

• Базальные ганглии, или подкорковые ядра, являются скоплениями серого вещества в глубине больших полушарий.  

• Они выполняют различные функции, включая регуляцию движений, эмоций и когнитивных процессов.  

• Видео начинается с объяснения структуры базальных ганглиев, которые включают хвостатое ядро, хвостатое тело, скорлупу, бледный шар и миндалины.  

• Базальные ганглии вовлечены в управление движениями и психоэмоциональную сферу.  

• Базальные ганглии имеют округлую форму, чтобы соответствовать конфигурации головы.  

• Хвостатое ядро, скорлупа и бледный шар образуют единую функциональную конструкцию, вовлеченную в управление движениями.  

• Миндалины относятся к лимбической системе и связаны с потребностями, мотивациями и эмоциями.  

• Прилежащее ядро прозрачной перегородки и миндалина относятся к лимбической системе.  

• Прилежащее ядро и миндалина вместе с вентральной покрышкой среднего мозга и гипоталамусом являются ключевыми конструкциями лимбической системы.  

• Остальные зоны базальных ганглиев, такие как хвостатое ядро, скорлупа и бледный шар, занимаются двигательной сферой и формированием двигательных навыков.  

• Кора больших полушарий имеет толщину порядка 3 мм и содержит борозды, которые увеличивают площадь коры и вычислительные возможности мозга.  

• Борозды появляются на пятом месяце внутриутробного развития и делятся на первичные, вторичные и третичные.  

• Первичные борозды делят полушарие на доли, вторичные борозды делят кору на крупные извилины, а третичные борозды дают мелкую исчерченность.  

• Кора имеет шесть долей: лобную, теменную, височную, затылочную, лимбическую и островковую.  

• Островковая доля находится на дне боковой борозды и является самой маленькой, но достаточно выраженной.  

• Кора содержит первичные и вторичные борозды и извилины, которые встречаются у всех людей.  

• Каждая зона коры содержит нервные клетки и нейросети, которые занимаются специфическими функциями.  

• Видео объясняет расположение борозд и извилин на поверхности коры больших полушарий мозга.  

• Упоминаются различные борозды, такие как нижняя височная, обонятельная, гипокомпальная и другие.  

• Видео показывает медиальный ракурс, где хорошо видны зоны лимбической коры, мозолистое тело и поясная извилина.  

• Упоминается прозрачная перегородка, которая разделяет передние рога первого и второго желудочков.  

• Видео обсуждает функции различных зон коры больших полушарий, таких как зрительная кора, лимбическая система и другие.  

• Упоминается упрощенная схема, которая помогает представить основные информационные потоки в коре мозга.  

• Видео описывает основные зоны коры больших полушарий, включая обонятельную кору, ассоциативную теменную кору, лобную кору и поясную извилину.  

• Обонятельная кора отвечает за обоняние, ассоциативная теменная кора - за считывание информации и запоминание слов, лобная кора - за управление поведением и сравнение результатов, поясная извилина - за кратковременную память и сравнение ожидаемых и реальных результатов поведения.  

• Видео объясняет, что большие полушария появляются для обработки обонятельной информации, и сначала в них развита древняя кора, затем старая кора, которая занимается памятью и перемещением по территории.  

• Новая кора, характерная для млекопитающих, состоит из шести слоев клеток и включает гиппокамп, который играет важную роль в механизмах памяти.  

• У птиц и млекопитающих новая кора, или неокортекс, занимает около 96% всей коры больших полушарий и выполняет высшие сенсорные, двигательные и интегративные функции.  

• У птиц новая кора аналогична неокортексу млекопитающих, но у них есть зоны, которые развиваются в связи с развитием обонятельного анализатора.  

• Обонятельный мозг, или палеокортекс, развит у рыб, хрящевых и костных рыб.  

• У млекопитающих обонятельный мозг включает обонятельные луковицы, обонятельный тракт и обонятельные треугольники.  

• Обонятельные сигналы могут непосредственно воздействовать на генерацию эмоций и вызывать положительные или отрицательные эмоции.  

• Гиппокамп - ключевая структура старой коры, которая участвует в пространственном обучении и ориентации в пространстве.  

• Гиппокамп также участвует в формировании кратковременной памяти и ее перезаписи в долговременную.  

• Гиппокамп состоит из четырех зон: ц1, ц2, ц3 и ц4.  

• Информация от поясной извилины поступает в зубчатую извилину, затем в зону ц1 гиппокампа.  

• Пирамидные нейроны формируют калатерали шафера, которые идут к пирамидным нейронам поля ц1.  

• Вся эта структура позволяет зациклить информацию и удерживать ее достаточно долгое время.  

• Гиппокамп - структура, связанная с множеством отделов коры, имеет собственные связи и участвует в записи и извлечении информации из долговременной памяти.  

• Двустороннее повреждение гиппокампа приводит к трудностям в записи новой информации в долговременную память.  

• Новая кора состоит из шести слоев, включая пирамидные нейроны пятого слоя, которые образуют пирамидный тракт и образуют прямые синапсы с мотонейронами спинного мозга.  

• В некоторых случаях, например, у человека и человекообразных обезьян, нейроны фон Эконома обеспечивают быструю передачу информации между высшими отделами коры.  

• В видео обсуждается принцип организации нейронных сетей, где нейроны собираются вместе для решения схожих задач.  

• Этот принцип был обнаружен в первичной зрительной коре, где были найдены микроколонки зрительных нейронов, которые реагируют на линии определенной ориентации.  

• В видео также говорится о том, что в коре больших полушарий существуют функциональные совокупности нейронов, которые совместно решают определенные задачи, например, выделяют элементарные сенсорные образы.  

• В видео представлена классификация зон коры больших полушарий, предложенная немецким неврологом Карбинином Бродманом.  

• Эта классификация основана на анализе клеточной структуры и окрашивании клеток, и она до сих пор остается актуальной.  

• Видео объясняет базовые привязки зон мозга по Бродману к различным функциям.  

• Первая большая зона, называемая моторной, находится в задней части лобной доли и включает поля 4 и 6.  

• Вторая зона, эффективная, объединяет болевую, кожную и мышечную чувствительность и находится в передней части именной доли.  

• Третья зона, поля 17, 18 и 19, отвечает за зрительные функции, включая первичную, вторичную и третичную зрительную кору.  

• Четвертая зона, слуховая, находится в височной доле и занимается обработкой слухового восприятия и опознавания слуховых образов.  

• Пятая зона, обонятельная, расположена в лимбической коре на медиальной поверхности.  

• Шестая зона, вкусовая, находится в задней части височной доли и отвечает за обработку болевой, кожной и мышечной чувствительности.  

• В видео подчеркивается асимметрия мозга, где зоны, отвечающие за восприятие речи и двигательные функции, локализуются в левом полушарии у правшей.  

• В правом полушарии, напротив, происходит узнавание музыки и музыкальных мелодий.  

• В завершение курса планируется лекция, посвященная восприятию искусства, где автор будет рассказывать о обработке музыкальных сигналов.  

• Зоны коры больших полушарий делятся на первичные, вторичные и третичные.  

• Первичные зоны связаны с таламусом и занимаются обработкой сенсорной информации или эфферентными зонами, которые проецируются на спинной мозг.  

• Вторичные поля объединяют отдельные сенсорные признаки в сенсорные образы, а третичные поля - ассоциативные зоны, где собираются различные информационные потоки.  

• Вторичные и третичные поля связаны с ассоциативными ядрами таламуса.  

• Сенсорные и двигательные системы имеют параллелизм в строении и функции, где первичные зоны связаны с релейными ядрами таламуса, а вторичные и третичные - с ассоциативными ядрами.  

• В случае двигательных систем, сначала общая двигательная программа обрабатывается префронтальной корой, затем разделяется на конкретные движения, которые обрабатываются вторичными зонами поля 6 и 8, и затем каждое движение превращается в конкретные сигналы к конкретным мышцам.  

• В 70-х годах нейрофизиолог Майкл Газзанига обнаружил, что у правшей речь и эмоции обрабатываются левым и правым полушариями соответственно.  

• Идея разделения функций между полушариями физиологически понятна, так как это позволяет обрабатывать информацию более эффективно.  

• Мозжечок, или малый мозг, содержит больше половины всех нервных клеток и является главным центром формирования двигательной памяти и выработки двигательных навыков.  

• Мозжечок быстро развивается в первые годы жизни, участвуя в обучении ребенка сидеть, ходить, бегать и осваивать тонкую моторику.  

• Мозжечок делится на древнюю, старую и новую части, каждая из которых занимается формированием разных двигательных навыков.  

• Древняя часть мозжечка автоматизирует рефлекторные движения, старая - локомоторные, а новая - автоматизированные, которые изначально возникают в коре больших полушарий.  

• Мозжечок имеет сложную структуру, состоящую из борозд и извилин, которые формируют различные дольки и отделы.  

• Кора мозжечка состоит из трех слоев: молекулярного, ганглионарного и зернистого.  

• В коре мозжечка формируются сложные нейросети, которые запоминают двигательные программы и автоматизируют движения.  

• Входы к коре мозжечка идут на зернистые клетки, которые формируют параллельные волокна, пронизывающие дендритное дерево клеток пуркинье.  

• Дендриты клеток пуркинье в одной плоскости идут ростро-каудально, а перпендикулярно им идут параллельные волокна, формирующие синапсы.  

• Клетки пуркинье являются тормозными и сдерживают активность ядер мозжечка, но могут быть заторможены через параллельные волокна или звездчатые клетки.  

• Клетки зерна, афференты и другие нейроны могут также участвовать в формировании двигательных программ и тормозных механизмов.  

• Мозжечок состоит из трех частей: древней, старой и новой.  

• Древняя часть автоматизирует рефлекторные программы, такие как коленный рефлекс.  

• Старая часть обеспечивает автоматизацию локомоции и базовых программ в спинном мозге.  

• Новая часть обеспечивает автоматизацию произвольных движений и тонкой моторики пальцев.  

• Для древнего мозжечка ключевой сенсорный поток - вестибулярная чувствительность.  

• Для старого мозжечка ключевой сенсорный поток - мышечная чувствительность.  

• Для нового мозжечка ключевой сенсорный поток - тонкая моторика пальцев.  

• Для управления движениями мозжечок работает с венттральным латеральным ядром таламуса и задней частью.  

• Сигнал уходит непосредственно на четвертое поле Бродмана и распространяется на спинной мозг.  

• Мозжечок участвует в формировании произвольных движений, сбрасывая копии двигательных программ на него.  

• Ядра мозжечка подтормаживаются клетками Пуркинье, а для запуска движения нужно затормозить эти клетки с помощью корзинчатых, звездчатых клеток или лазающих волокон.  

• Мозжечок запоминает, как эффективно, быстро и точно реализовать конкретные движения, а базальные ганглии управляются мелкоклеточной частью красного ядра и отвечают за сборку отдельных движений в двигательную программу.  

• В обоих случаях существует адаптация, двигательная память и пластичность синоптических контактов.  

• Следующие две лекции будут посвящены принципам обучения и формирования памяти, а также гиппокампу и его роли в этих процессах.  

• Затем будут обсуждаться древние центры сон-бодрствования, таламус, мост и ретикулярная формация, а также высшие функции мозга, такие как ассоциативная лобная и ассоциативная теменная кора.  

• Завершающими темами станут мозг и восприятие искусства и мозг и одаренность.