10 удивительных картинок, которые сбивают мозг с толку

В мозгу есть клетки, отслеживающие ваше местонахождение

Matt Nolan and Lukas Solanka at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre.

Эти фото демонстрируют так называемые «тепловые карты», зоны мозга, в которых нейроны становятся активными, когда человек исследует круглое пространство. Ученые заняты изучением того, как мозг кодирует окружающую нас информацию. Уже известно, что каждый объект разбивается на составные части, а затем реконструируется в головном мозге. В итоге появляются клетки, которые реагируют только на конкретные признаки, такие, как человеческие лица или положение в пространстве. В 2005 году ученые обнаружили в мозгу животных специализированные клетки (grid-нейроны), реагирующие на конкретные места пространства, непосредственно окружающего животное. Они были найдены в мозгу мышей и обезьян. Ученые полагают, что подобные клетки существуют и в мозгу человека. 

Наш мозг обрабатывает пространственную информацию с помощью гиппокампа

Antonio Candela and Matt Nolan at the Centre for Integrative Physiology and the Patrick Wild Centre

Имеющиеся факты свидетельствуют, что гиппокамп используется для хранения и обработки пространственной информации. Исследования показали, что клетки гиппокампа имеют особые пространственные клетки, чувствительные к положению в пространстве. На фото центры приема информации обозначены красным цветом, а аксоны, передающие ее, — зеленым. Кроме того, гиппокамп предположительно удерживает важную информацию, выполняя функцию хранилища кратковременной памяти, как ОЗУ компьютера.  

Работа лобных долей головного мозга. Лобная доля: функции, структура и повреждение

Лобные доли занимают около 28% всей площади корковых структур. Их масса составляет приблизительно половину веса всего мозга – около 450 г.


Лобные доли – находящиеся во фронтальной плоскости головного мозга структуры, которые отвечают за психическую деятельность человека, что предопределяет их важнейшую роль в формировании и использовании разума.

Функции лобных долей, находящихся в головном мозге, включают способность размышлять, анализировать, абстрагироваться и обобщать.

Теменные

Для того чтобы разобраться в функциях теменных долей, важно понять, что доминирующая и не доминирующая сторона будут выполнять разную работу. Доминирующая теменная доля головного мозга помогает осознать устройство целого через его части, их структуру, порядок

Благодаря ей, мы умеем складывать отдельные части в целое. Очень показательным в этом есть умение читать. Чтобы прочесть слово, нужно сложить буквы в одно целое, а из слов необходимо составить фразу. Так же проводятся манипуляции с числами

Доминирующая теменная доля головного мозга помогает осознать устройство целого через его части, их структуру, порядок. Благодаря ей, мы умеем складывать отдельные части в целое. Очень показательным в этом есть умение читать. Чтобы прочесть слово, нужно сложить буквы в одно целое, а из слов необходимо составить фразу. Так же проводятся манипуляции с числами.

Теменная доля помогает связать отдельные движения в полноценное действие. При расстройстве данной функции наблюдается апраксия. Больные не могут выполнить элементарные действия, например, не способны одеться. Это бывает при болезни Альцгеймера. Человек просто забывает, как делать нужные движения.

Недоминантная сторона (у правшей она правая) комбинирует информацию, которая поступает из затылочных долей, позволяет в трехмерном режиме воспринимать окружающий мир. Если недоминантная теменная доля нарушается, может появиться зрительная агнозия, при которой человек не способен распознать предметы, пейзаж и даже лица.

Теменные доли принимают участие в восприятии боли, холода, тепла. Также их функционирование обеспечивает ориентацию в пространстве.

мозг

мозг человека — орган массой 1,3-1,4 кг, расположенный внутри черепной коробки. Мозг человека состоит из более ста миллиардов клеток-нейронов, образующих серое вещество или кору мозга — его обширный внешний слой.

Отростки нейронов (нечто вроде проводов) — это аксоны, из которых состоит белое вещество мозга. Аксоны связывают нейроны друг с другом через дендриты.

Мозг взрослого человека потребляет около 20% всей энергии, которая необходима организму, в кто время как детский мозг потребляет около 50%.

  • Как мозг человека обрабатывает информацию?
  • Функции правого и левого полушария мозга
  • Эмоции
  • Строение мозга человека триединство мозга
  • белое и серое вещество
  • префронтальная кора
  • гиппокамп
  • островок Рейля
  • зона Брока

Система поощрения мозга Различие мозга у мужчин и женщин Старение мозга человека Источники

Как мозг человека обрабатывает информацию?

Сегодня считается доказанным, что человеческий мозг одновременно может обрабатывать в среднем около 7 бит информации. Это могут быть отдельные звуки или визуальные сигналы, различаемые сознанием оттенки эмоций или мыслей.

Минимальное время, необходимое для того, чтобы отличить один сигнал от другого составляет 1/18 секунды. Таким образом, предел восприятия составляет 126 бит в секунду. Условно, можно посчитать, что в течение жизни 70 лет человек обрабатывает 185 млрд бит информации, включая каждую мысль, воспоминание, действие.

Информация записывается в мозг посредством формирования нервных сетей (своего рода маршрутов).

Этапы МРТ головы

После подготовки к обследованию проводится собственно МРТ:

  1. Обследуемого просят лечь на специальный стол для сканирования. Тело закрепляется ремнями, чтобы сохранять неподвижное состояние.
  2. Голову покрывают оборудованием, принимающим и отправляющим радиосигналы. Положение тела во время МРТ можно увидеть на фото
  3. Для проведения процедуры с применения контраста в вены на руке вводится катетер. Подробная информация показана на видео.
  4. После приготовлений пациент, лежа на столе, перемещается в место, где находится магнит. Понять, что процедура началась, можно по характерным звукам (щелчки и стук). В некоторых учреждениях предлагаются наушники, такие меры обеспечивают комфорт пациента.
  5. Сотрудники выходят из помещения, но родственникам и друзьям разрешается находиться там при условии удаления всех металлических предметов.
  6. Процедура заканчивается, радиолог проверяет качество снимков МРТ. При необходимости назначается дополнительная диагностика.
  7. Удаление катетера, если он был введен. Пациент может уйти.

В среднем процедура занимает 40 минут, если используется контраст – 60. Однако сейчас появились новейшие модели томографа, позволяющие сократить время до 15 минут.

Процедура не приносит болезненных ощущений пациенту. Иногда может появиться дискомфорт из-за сохранения неподвижности. В некоторых случаях повышается температура головы, что считается нормальным явлением. Если это вызывает волнение, необходимо сообщить обо всем врачу.

Во время создания снимков МРТ важно не двигаться. Иногда врач может попросить ненадолго задержать дыхание

Подробнее об этапах проведения МРТ смотрите на видео.

Нервные клетки


Кора головного мозга имеет большое разнообразие клеток внутри. В частности, пять различных типов нейронов были определены в этой области мозга.

Пирамидальные клетки

Пирамидальные клетки — это нейроны, которые характеризуются наличием пирамидальной формы. Большинство из этих клеток имеют диаметр от 10 до 50 микрометров.

Однако есть и крупные пирамидальные клетки. Они известны как ячейки Бетца и могут иметь диаметр до 120 микрометров..

Как мелкие пирамидальные клетки, так и крупные пирамидальные клетки обнаруживаются при моторно-прецентральной цирконвуляции и в основном выполняют действия, связанные с движением..

Звездчатые клетки

Звездчатые клетки, также известные как гранулезные клетки, представляют собой маленькие нейроны. Они обычно имеют диаметр около 8 микрометров и имеют многоугольную форму.

Клетки шпинделя

Веретенообразные клетки — это нейроны, у которых вертикальная продольная ось на поверхности. Они сосредоточены в основном в более глубоких корковых слоях мозга.

Аксон этих нейронов происходит в нижней части тела клетки и направлен к белому веществу в виде проекции, ассоциации или комиссурального волокна..

Кахал горизонтальные клетки

Горизонтальные клетки Кахала представляют собой маленькие веретенообразные клетки, которые ориентированы горизонтально. Они находятся в самых поверхностных слоях коры головного мозга и играют решающую роль в развитии этой области мозга.

Этот тип нейронов был открыт и описан Рамоном и Кахалем в конце 19-го века, и последующие исследования показали, как важные клетки должны координировать нейронную активность.

Чтобы достичь своего положения в коре головного мозга, горизонтальные клетки кахала должны скоординированно мигрировать во время эмбриогенеза головного мозга. То есть эти нейроны путешествуют от места рождения к поверхности коры головного мозга.

Что касается молекулярной структуры этих нейронов, Виктор Боррелл и Оскар Марин из Института нейробиологии Аликанте показали, что горизонтальные клетки Кахала представляют собой ориентацию нейронных слоев коры во время эмбрионального развития..

На самом деле, дисперсия этих клеток происходит на начальных стадиях эмбрионального развития. Клетки рождаются в разных областях мозга и мигрируют на поверхность мозга, чтобы полностью покрыть его.

Наконец, недавно было продемонстрировано, что менингеальные мембраны выполняют иные функции, чем защитные, которые предполагались в начале. Менинги служат субстратом или путем горизонтальных клеток кахала для их тангенциальной миграции вдоль поверхности коры..

Клетки Мартинотти

Последние нейроны, которые составляют нейронную активность коры головного мозга, являются хорошо известными клетками Martinotti. Они состоят из небольших многоформных нейронов, присутствующих на всех уровнях коры головного мозга..

Эти нейроны обязаны своим именем Карло Мартинотти, студенту-исследователю Камило Гольджи, который обнаружил существование этих клеток коры головного мозга..

Клетки Martinotti характеризуются тем, что они являются многополярными нейронами с короткими дендритными дендритами. Они распространяются через несколько слоев коры головного мозга и отправляют свои аксоны в молекулярный слой, где образуются аксональные древовидные образования..

Недавние исследования этих нейронов показали, что клетки Martinotti участвуют в тормозном механизме мозга..


В частности, когда пирамидальный нейрон (который является наиболее распространенным типом нейрона в коре головного мозга) начинает перевозбуждать, клетки Martinotti начинают передавать ингибирующие сигналы на окружающие нервные клетки..

В этом смысле делается вывод, что эпилепсия может быть тесно связана с дефицитом клеток Martinotti или дефицитом активности этих нейронов. В эти моменты нервная передача мозга этими клетками больше не регулируется, что вызывает дисбаланс в функционировании коры..

Основные функции отделов головного мозга

Главные функции головного мозга заключаются в переработке данных полученных из окружающей среды, а также контроле движений тела человека и его мыслительной деятельности. Каждый из отделов мозга отвечает за выполнение определенных задач.

Продолговатый мозг контролирует выполнение защитных функций организма, таких как моргание, чиханье, кашель и рвота. Также он управляет другими рефлекторными жизненно важными процессами — дыхание, секреция слюны и желудочного сока, глотание.

С помощью Варолиева моста осуществляется скоординированное движение глаз и мимических морщин.

Мозжечок контролирует двигательную и координационную активность организма.

Средний мозг представлен ножкой и четверохолмием (два слуховых и два зрительных бугра). С его помощью осуществляется ориентации в пространстве, слух и четкостью зрения, отвечает за мышцы глаз. Отвечает за рефлекторный поворот головы в сторону раздражителя.

Промежуточный мозг состоит из нескольких частей:

  • Таламус отвечает за формирование чувств, например, боль или вкус. Кроме того, он заведует тактильными, слуховыми, обонятельными ощущениями и ритмами жизнедеятельности человека;
  • Эпиталамус состоит из эпифиза, который контролирует суточные биологические ритмы, разделяя световой день на время бодрствования и время здорового сна. Обладает способностью обнаруживать световые волны сквозь кости черепа, в зависимости от их интенсивности, вырабатывает соответствующие гормоны и контролирует обменные процессы в организме человека;
  • Гипоталамус отвечает за работу сердечных мышц, нормализацию температуры тела и артериального давления. С его помощью дается сигнал на выделение стрессовых гормонов. Отвечает за чувство голода, жажды, удовольствия и сексуальности.

Задняя доля гипофиз находится в области гипоталамуса и отвечает за выработку гормонов, от которых зависит половое созревание и работа репродуктивной системы человека.

Каждое полушарие отвечает за выполнение своих особенных задач. Например, правое большое полушарие накапливает в себе данные об окружающей среде и опыт общения с ней. Контролирует движение конечностей с правой стороны.

В левом большом полушарии находится речевой центр, отвечающий за речь человека, также оно контролирует аналитическую и вычислительную деятельность, а в его коре формируется абстрактное мышление. Аналогично правой части контролирует движение конечностей со своей стороны.

Строение и функция коры головного мозга напрямую зависят друг от друга, так извилины условно делят ее на несколько частей, каждая из которых выполняет определенные операции:

  • височная доля, контролирует слух и обаяние;
  • затылочная часть регулирует за зрение;
  • в теменной формируются осязание и вкус;
  • лобные части отвечают за речь, движение и сложные мыслительные процессы.

Лимбическая система состоит из обонятельных центров и гиппокампа, который отвечает за адаптацию организма к переменам и регулировку эмоциональной составляющей организма. С ее помощью создаются устойчивые воспоминания благодаря ассоциации звуков и запахов с определенным периодом времени, в течение которого происходили чувственные потрясения.

Кроме того, она контролирует за спокойный сон, сохранение данных в краткосрочной и долгосрочной памяти, за интеллектуальную деятельность, управление эндокринной и вегетативной нервной системой, участвует в образовании инстинкта размножения.

Где располагается в головном мозгу

На вопрос о том, где находится серое вещество головного мозга, отвечают несколько базовых теоретических медицинских наук – нормальная и топографическая анатомия и гистология. Другие же науки о мозге изучают его функцию, нежели расположение и строение. Серое вещество представляет собой кору больших полушарий головного мозга. В среднем слой темной ткани составляет порядка 3-4мм (от 1,5 до 5мм). Наиболее выраженную толщину она имеет в области передней центральной извилины. Благодаря расположению множества извилин и борозд, площадь серого вещества значительно увеличивается. Кроме головного мозга, слой серого вещества располагается внутри спинного мозга.

В мозжечке основная масса серого вещества находится по аналогии с головным мозгом: серое вещество является корой мозжечка и находится на поверхности самой структуры, являясь его оболочкой, когда белое вещество располагается внутри мозжечка. Кроме того, кора координирующего центра организма человека состоит из трех слоев – молекулярный шар, грушевидные нейроны и зернистый слой.


Серую субстанцию, как и другие части мозга, имеет и луковица головного мозга. Продолговатый мозг является одной из первых эволюционно сформировавшихся структур головного мозга. Эта часть располагается на уровне затылочного отверстия, и переходит в спинной мозг. Серое вещество продолговатого мозга образует некоторые ядра и нервные центры, среди которых – ядра черепно-мозговых нервов и сетчатое образование. К ядрам, образующимся темной тканью, относится подъязычный, добавочный, блуждающий и языкоглоточный нерв. Следует отметить, что все эти центры не являются низшими, ни высшими центрами регуляции – они занимают промежуточное положение в иерархии регуляторных систем мозга.

Расположенная структура над продолговатым называется мостом. В месте его соединения с соседней структурой выходят несколько нервов, в число которых входит вестибулокохлеарный нерв. Серое вещество моста образует собственные центры смешанного характера: ядро тройничного нерва, лицевой и отводящий нерв. Такие нервы отвечают за иннервацию лицевых (мимических) мышц, кожу головы (ее волосистую часть), некоторые мышцы глаз и отдельные части языка. Кроме таких функций, задача Варолиевого моста состоит в поддержании правильной позы и частично сохранности местоположения тела в пространстве. Серое вещество среднего мозга представлено красными ядрами и черной субстанцией. Эти структуры являются коллекторами сознательных и бессознательных движений: ядра имеют богатые связи с мозжечком. В целом, эти структуры входят в комплекс стриопадллидарной системы мозга.

Корой, состоящей из серого вещества, покрыты многие структуры головного мозга, среди которых:

  • головной мозг;
  • мозжечок;
  • таламус;
  • гипоталамус;
  • субталамус;
  • бледный шар;
  • базальные ганглии;
  • скорлупа;
  • стволовые структуры мозга (красное ядро и черная субстанция);
  • черепно-мозговые нервы.

Напрашивается вывод, что всякая структура, имеющая специфическую регуляторную функцию, покрывается скоплением серой субстанции.

Формирование и функции извилин головного мозга

Выявлено, что основные отделы содержимого черепной коробки начинают формировать с материнской утробы. И каждый из них отвечает за отдельную сторону человеческой личности. Так, функция височных извилин связана с восприятием письменной и устной речи.

Здесь расположен центр Вернике, повреждение которого приводит к тому, что человек перестаёт понимать, что ему говорят. При этом сохраняется произносить и записывать слова. Заболевание получило название сенсорной афазии.

В области нижней лобковой извилины находится образование, отвечающее за воспроизведение слов, которое называется речевой центр Брока. Если МРТ выявляет повреждение данного мозгового отдела, со стороны пациента наблюдается моторная афазия. Это означает полное понимание происходящего, но невозможность выразить свои мысли и чувства словами.

Повреждения всех отвечающих за речь отделов способен вызвать полную афазию, при которой человек может потерять связь с внешним миром из-за неспособности общаться с окружающими.

Передняя центральная извилина функционально отличается от других. Являясь частью пирамидной системы, она отвечает за выполнение сознательных движений. Функционирование заднего центрального возвышения неразрывно связано с человеческими чувствами. Благодаря её работе люди ощущают тепло, холод, боль или прикосновение.

В теменной доле мозга расположена ангулярная извилина. Её значение связано с визуальным распознаванием получаемых изображений. В ней также происходят процессы, позволяющие расшифровывать звуки. Поясная извилина над мозолистым телом головного мозга это компонент лимбической системы.

Особое значение в жизни человека занимает память. Она играет важную роль в собственном обучении и воспитании новых поколений. И сохранение воспоминаний было бы невозможным без гиппокампальной извилины.

Изучающие невропатологию врачи отмечают, что поражение одного из мозговых отделов встречается чаще, чем заболевание всего органа. В последнем случае у пациента диагностируют атрофию, при которой большое количество неровностей сглаживается. Это заболевание тесно связано с серьёзными интеллектуальными, психологическими и умственными отклонениями.

Вращающаяся танцовщица

Многие пользователи интернета смотрели видео или анимации с изображением вращающейся танцовщицы. Считается, что если вам кажется, будто она крутится по часовой стрелке, то вы творческая натура, а ведущее полушарие вашего мозга — правое. Если же вы видите вращение против часовой стрелки, то склонны к логическим рассуждениям, а левое полушарие мозга доминирует над правым. Это неправда. По тому, как вы воспринимаете танцовщицу, нельзя сделать подобных выводов.

Такая оптическая иллюзия называется обратимой или неоднозначной. Это изображение двумерное, тем не менее, наш мозг пытается интерпретировать его как трёхмерное, «добавляя» измерение глубины. Вы можете сами заставить себя увидеть вращение в любую сторону.


С этим читают