Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма) - Сапин М.Р., Сивоглазов В. И. 2002

Нервная система
Головной мозг
Локализация функций в коре полушарий большого мозга

В коре большого мозга происходит анализ всех раздражений, которые поступают по проводящим путям из окружающей внешней и из внутренней среды. Наибольшее число афферентных импульсов поступает через ядра таламуса к клеткам III и IV слоев коры большого мозга. В коре большого мозга располагаются центры, регулирующие выполнение определенных функций. И.П. Павлов рассматривал кору большого мозга как совокупность корковых концов анализаторов. Под термином «анализатор» понимается сложный комплекс анатомических структур, который состоит из периферического рецепторного (воспринимающего) аппарата (чувствительных нервных окончаний), проводников нервных импульсов (проводящих путей) и центра, расположенного в соответствующих участках коры большого мозга, где происходит высший анализ.

Корковый конец анализаторов включает ядро и рассеянные нервные клетки. В ядре расположено наибольшее количество нейронов, воспринимающих определенного вида нервные импульсы. Рассеянные нервные элементы расположены менее плотно вблизи ядра. Если в ядре осуществляется высший анализ и синтез, то в рассеянных элементах этот анализ более простой. При этом зоны «рассеянных элементов» различных анализаторов не имеют четких границ и наслаиваются друг на друга.

В коре постцентральной извилины и верхней теменной дольки залегают ядра коркового конца анализатора проприоцептивной и общей чувствительности (температурной, болевой, осязательной) противоположной половины тела. При этом ближе к продольной щели мозга расположены корковые концы анализатора чувствительности нижних конечностей и нижних отделов туловища, а наиболее низко у латеральной борозды проецируются рецепторные поля верхних частей тела и головы.

Ядро двигательного анализатора находится главным образом в предцентральной извилине и парацентральной дольке на медиальной поверхности полушария (двигательная область коры). В верхних участках предцентральной извилины расположены двигательные центры мышц нижних конечностей и самих нижних отделов туловища. В нижней части этой извилины у латеральной борозды находятся центры, регулирующие деятельность мышц лица и головы. Двигательные области каждого из полушарий связаны со скелетными мышцами противоположной стороны тела. В обоих описанных центрах величина проекционных зон зависит не от величины органов или частей тела, а от их функционального значения. Так, зона кисти в коре полушария большого мозга занимает значительно большее место, чем зоны туловища и нижней конечности, вместе взятые.

На обращенной к островку поверхности средней части верхней височной извилины находится ядро слухового анализатора. Ядро зрительного анализатора располагается на медиальной поверхности затылочной доли полушария большого мозга по обеим сторонам («по берегам») шпорной борозды. К каждому из полушарий подходят проводящие пути от рецепторов органа слуха и органа зрения как левой, так и правой сторон.

Корковый конец обонятельного анализатора находится в коре крючка, в гиппокампе и зубчатой извилине. Ядра обонятельного анализатора и рядом расположенного вкусового

связаны проводящими путями с рецепторами как левой, так и правой стороны. Корковые концы анализаторов осуществляют анализ и синтез сигналов, поступающих из внешней и внутренней среды организма, составляющих так называемую первую сигнальную систему действительности (И.Л. Павлов). Наряду с проекционными (чувствительными) зонами коры, в которые от органов и частей тела поступают нервные импульсы различных видов чувствительности, и двигательными зонами, из которых уходят импульсы к двигательным центрам — ядрам ствола и спинного мозга, в коре полушарий большого мозга человека имеются зоны, выполняющие специальные функции центров речи, хотя в речевой и мыслительной деятельности принимает участие вся новая кора.

Двигательный центр речи, устной, письменной (артикуляция речи, произнесение и написание слов и предложений) находится в коре задне-нижних отделов лобной доли, возле общего двигательного центра.

Анализаторы восприятия слуховых и зрительных образов речи (понимание слов чужой речи, словесного обозначения предметов и действий, узнавание букв, слов и их назначения, контроль за собственной речью, устной и письменной) расположены радом с корковыми зонами слуха и зрения. Следует особо отметить, что речевые анализаторы у правшей находятся в левом полушарии большого мозга, а у левшей — в правом полушарии.

Нервные клетки ассоциативных зон, которые также выделяют в коре полушарий большого мозга, не имеют прямых связей ни с органами чувств, ни с мышцами. Ассоциативные зоны выполняют связующие, интегративные функции, они соединяют друг с другом различные области коры, объединяют поступающие в кору различного рода импульсы, формируют целостные поведенческие акты, логическое мышление, память. Например, понимание прочитанного или устной речи, узнавание предметов и их назначение. При повреждении таких ассоциативных зон восприятие света или звука сохраняется, однако узнавание световых образов или звуковых ассоциаций нарушается. Человек может видеть буквы и не понимать, что они обозначают, слышит речь и не воспринимает значения слов. При нарушении ассоциативных зон коры большого мозга возможна потеря речи. Человек (больной) может понимать речь, но сам говорить не может. Человек разучивается писать, не может выполнять заученные движения написания букв, слов. Не может выполнять другие, ранее привычные движения (застегивать пуговицы, зажигать спички).

Значение правого и левого полушарий в выполнении различных функций неодинаково. У правшей левое полушарие большого мозга играет большую роль в двигательных функциях, поскольку мышцы правой стороны тела иннервируются из левого полушария. Чувствительные импульсы из правой половины тела также поступают в левую половину полушария. У правшей правые рука и нога сильнее, ловчее в движениях, чем левые. В левом полушарии мозга у правшей находятся более развитые центры устной и письменной речи, словесного логического мышления. Правое полушарие обеспечивает конкретное, образное мышление, художественные способности. В правом полушарии лучше развиты чувствительные центры.

В то же время кора полушарий большого мозга, функционируя как единое целое, осуществляет процессы обработки чувствительной информации, формирует двигательные команды. Кора является материальной основой высшей нервной деятельности человека, которая обеспечивает индивидуальное приспособление человека к изменяющимся условиям внутренней и окружающей (внешней) среды. Благодаря гибкой приспособляемости к постоянно изменяющейся обстановке организм человека сохраняет свою жизнеспособность и жизнедеятельность. Такая ситуация возможна благодаря условным рефлексам, образующимся с непосредственным участием коры полушарий большого мозга. Условные рефлексы являются приобретенными, они образуются в процессе жизни человека, в отличие от безусловных, врожденных рефлексов.

Безусловные рефлексы образуются только при нанесении специфических для данных рецепторов раздражений. Это свет — для глаз, звук — для органа слуха, болевое, температурное воздействие на кожу. Для образования условных рефлексов не нужны специфические раздражители, эти рефлексы могут быть выработаны в ответ на любое раздражение.

Безусловные рефлексы передаются по наследству, они функционируют у новорожденных, так как рефлекторные дуги этих рефлексов к моменту рождения уже сформированы. Это рефлексы сосания, слюноотделения, глотания, моргания и др. Безусловные рефлексы образуются при действии непосредственных раздражителей, они устойчивые, сохраняются в течение всей жизни. Например, в ответ на прикосновение пальца к горячему (ожог) мышцы резко сокращаются, отдергивается рука. При попадании пылинки на поверхность глаза смыкаются веки. Это оборонительные рефлексы. Рефлекторная дуга безусловных рефлексов может проходить через любой отдел центральной нервной системы: спинной мозг, ствол головного мозга, подкорковые (базальные) узлы.

Условные рефлексы являются функцией коры полушарий большого мозга, они приобретаются индивидуально. Для образования условного рефлекса необходимы определенные условия. Условные рефлексы образуются на основе безусловных рефлексов, когда они совпадают по времени. Например, в ответ на какой-либо любой раздражитель человек (животное) обращает внимание, настораживается. При сочетании такого условного раздражителя со следующим за ним безусловным, конкретным, вызывающим боль, появление пищи и т.д., в конечном итоге на такой раздражитель формируется ответ как на безусловное, прямое воздействие. Условный рефлекс может сформироваться в ответ на устное или письменное слово, зрительный образ» Так, при появлении какой-то жизненной ситуации на экране телевизора или в книге при ее чтении может появиться у зрителя или читателя улыбка на лице или наоборот, слезы, печальное настроение.

Врожденные безусловные рефлексы, участвующие и у животных, и у человека в ответных реакциях на конкретные раздражители, И.П. Павлов объединял в первую сигнальную систему.

У человека, отличающегося от животных уровнем организации головного мозга, коры его полушарий, особенностями высшей нервной деятельности, появилась речь, способность к обобщению и отвлеченному мышлению. У человека в связи с этим сформировалась условно-рефлекторная деятельность, где произносимое, видимое, слышимое слово играет огромную роль. Основанную на безусловных рефлексах условно-рефлекторную деятельность, специфическую для человека, И. П. Павлов назвал второй сигнальной системой.

Возрастные особенности функциональных центров в коре большого мозга

Ядра корковых анализаторов развиваются, дифференцируются после рождения, когда под воздействием факторов внешней среды усложняется строение коры полушарий большого мозга. Развитие чувствительных путей у ребенка связано с их созреванием, прежде всего в спинном мозге. У новорожденного ребенка имеется ответная реакция на болевые, температурные и тактильные раздражения, возникает общее двигательное беспокойство. Однако ребенок не дифференцирует характер раздражения, так как корковые концы этих анализаторов еще не развиты. Рефлекторная дуга замыкается в спинном мозге или в зрительном бугре. Ответная реакция следует по волокнам собственных пучков спинного мозга или по красноядерно-спинно-мозговому пути. Только с диффереицировкой функций коры большого мозга появляются такие виды чувствительности, как осязание, количественная и качественная оценка болевых, температурных раздражений. Эти виды чувствительности развиваются в течение первых лет жизни ребенка. Двигательные функции у новорожденного также еще не сформированы. В первые месяцы после рождения ребенка они хаотичны, непроизвольны, так как недостаточно развита система базальных узлов, обеспечивающая четкий автоматизм движений (функционирует только бледный шар). К 4—5 месяцам жизни, с развитием полосатого тела и началом созревания двигательных анализаторов коры полушарий большого мозга, появляются простые направленные движения, например хватание. Однако в течение первых двух лет такие движения еще неустойчивые и нечеткие. В течение первого-второго года жизни возникают связи чувствительных центров с предцентральной извилиной. Целенаправленные движения появляются к 3 годам. К этому времени формируется нервный двигательный центр, который полностью дифференцируется к 7—10 годам.

Ядро слухового анализатора у новорожденного подготовлено к условно-рефлекторной деятельности. В 2—3 года начинает развиваться вторая сигнальная система и корковый центр слуха быстро усложняется. Ядро зрительного анализатора у новорожденного по своему клеточному составу сходно с ядром взрослых. В дальнейшем происходит постепенное усложнение структур ядра под влиянием внешних факторов. Ядро двигательного анализатора устной речи (артикуляции) дифференцируется к 3 годам жизни. Ядро двигательного анализатора письменной речи окончательно формируется к 7 годам. Ядро слухового анализатора устной речи созревает в первые годы жизни. Ядро зрительного анализатора письменной речи формируется до 7-летнего возраста.