Подкорковые центры слуха. Корковые и подкорковые зрительные и слуховые центры. Б- предцентральной извилине и парацентральной дольке
126. Клеточное строение сетчатки глаза. Путь света в сетчатке. Проводящие пути зрительного анализатора. Подкорковые центры зрения (специфический и неспецифический). Корковый центр зрения
В сетчатке имеются три радиально расположенных слоя нервных клеток и два слоя синапсов.
Ганглионарныенейроны залегают в самой глубине сетчатки, в то время как фоточувствительные клетки (палочковыеиколбочковые) наиболее удалены от центра, то есть сетчатка глаза является так называемым инвертированным органом. Вследствие такого положения свет, прежде чем упасть на светочувствительные элементы и вызвать физиологический процесс фототрансдукции, должен проникнуть через все слои сетчатки. Однако он не может пройти через эпителий или хориоидею, которые являются непрозрачными.
Проходящие через расположенные перед фоторецепторами капилляры лейкоциты при взгляде на синий свет могут восприниматься как мелкие светлые движущиеся точки. Данное явление известно как энтопический феномен синего поля (или феномен Ширера)
Кроме фоторецепторных и ганглионарныхнейронов, в сетчатке присутствуют и биполярные нервные клетки, которые, располагаясь между первыми и вторыми, осуществляют между ними контакты, а также горизонтальные и амакриновые клетки, осуществляющие горизонтальные связи в сетчатке.
Между слоем ганглионарных клеток и слоем палочек и колбочек находятся два слоя сплетений нервных волокон со множеством синаптических контактов. Это наружный плексиформный (сплетеневидный) слой и внутренний плексиформный слой. В первом осуществляются контакты между палочками и колбочками и вертикально ориентированными биполярными клетками, во втором - сигнал переключается с биполярных на ганглионарные нейроны, а также на амакриновые клетки в вертикальном и горизонтальном направлении.
Таким образом, наружный нуклеарный слой сетчатки содержит тела фотосенсорных клеток, внутренний нуклеарный слой содержит тела биполярных, горизонтальных и амакриновых клеток, а ганглионарный слой содержит ганглионарные клетки, а также небольшое количество перемещённых амакриновых клеток. Все слои сетчатки пронизаны радиальными глиальными клетками Мюллера.
Наружная пограничная мембрана образована из синаптических комплексов, расположенных между фоторецепторным и наружным ганглионарным слоями. Слой нервных волокон образован из аксонов ганглионарных клеток. Внутренняя пограничная мембрана образована из базальных мембран мюллеровских клеток, а также окончаний их отростков. Лишённые шванновских оболочек аксоны ганглионарных клеток, достигая внутренней границы сетчатки, поворачивают под прямым углом и направляются к месту формирования зрительного нерва.
Каждая сетчатка у человека содержит около 6-7 млн колбочек и 110-125 млн палочек. Эти светочувствительные клетки распределены неравномерно. Центральная часть сетчатки содержит больше колбочек, периферическая содержит больше палочек. В центральной части пятна в области ямки колбочки имеют минимальные размеры и мозаично упорядочены в виде компактных шестиграных структур.
Проводящий путь зрительного анализатора обеспечивает проведение нервных импульсов от сетчатки в корковые центры полушарий больного мозга и представляет собой сложную цепь нейронов, связанных друг с другом при помощи синапсов.
Направляясь к сетчатке, луч света проходит через светопреломляющие среды глазного яблока (роговицу, водянистую влагу передней и задней камер глаза, хрусталик, стекловидное тело) и воспринимается фоторецепторными клетками, тела которых лежат в наружном ядерном слое, в частности, их окончаниями - рецепторами (палочками и колбочками). Таким образом, фоторецепторные клетки сетчатки являются первыми нейронами.
Необходимо отметить, что благодаря светопреломляющим средам глазного яблока, пучок света концентрируется в области места наибольшей остроты зрения - пятне сетчатки с его центральной ямкой. В центральной ямке сосредоточены только колбочковидные зрительные клетки, с которыми связано восприятие цвета. Их в сетчатке насчитывается 5-7 млн. Колбочковидные зрительные клетки являются элементами дневного зрения, поэтому цвета в полу тьме воспринимаются ими очень слабо.
Палочковидные зрительные клетки специализированы для видения предметов в сумерках. В сетчатке глаза человека этих клеток в общей сложности насчитывается около 75-150 млн.
Достигающий глубоких слоев сетчатки свет вызывает фотохимические реакции за счет зрительных пигментов. Энергия светового раздражения преобразуется фоторецепторами сетчатки (палочковидными и колбочковидными зрительными клетками ) в нервные импульсы, которые устремляются ко вторым нейронам, расположенным здесь же, в сетчатке.
Вторые нейроны представлены биполярными клетками , составляющими внутренний ядерный слой. Каждый биполярный нейроцит с помощью своих отростков-дендритов контактирует одновременно с несколькими фоторецепторными нейронами.
В ганглиозном слое сетчатки лежат тела третьих нейронов . Это крупные ганглиозные (мультиполярные) клетки. Обычно одна ганлиозная клетка (ганглиозный нейроцит ) контактирует с несколькими биполярными клетками. Аксоны ганглиозных клеток, сближаясь, образуют ствол зрительного нерва.
Место выхода зрительного нерва из сетчатки представлено диском зрительного нерва (слепое пятно). Оно не содержит фоторецепторов.
Покидая глазницу, зрительный нерв через зрительный канал вступает в полость черепа и здесь на основании мозга образует перекрест, причем перекрещивается только медиальная группа волокон, следующих от внутренних отделов сетчатки, а волокна от наружных отделов сетчатки не перекрещиваются.
Таким образом, каждое полушарие получает импульсы одновременно из правого и левого глаза . Все это обеспечивает синхронность движений глазных яблок и бинокулярное зрение, в то время как у земноводных и пресмыкающихся движения глаз автономные, зрение - монокулярное, что связано с полным перекрестом волокон зрительного нерва.
Участок зрительною пут от сетчатки до зрительного перекреста называется зрительным нервом, после перекреста - зрительным трактом .
Каждый зрительный тракт содержит нервные волокна от одноименных половин сетчатки обоих глаз. Так, правый зрительный тракт - от правой половины правого глаза (волокна в зрительном перекресте не перекрещиваются) и от правой половины левого глаза (волокна полностью переходят на противоположную сторону в зрительном перекресте). Левый зрительный тракт - от левой половины левою глаза (волокна перекрещенные) и от левой половины правого глаза (волокна полностью перекрещенные).
У наружного края ножки мозга зрительный тракт делится на три пучка, направляющихся к подкорковым центрам зрения . Большая часть этих волокон заканчивается на клетках латерального коленчатого тела, меньшая - на клетках подушки таламуса и небольшая часть, относящаяся к зрачковому рефлексу, - в верхних холмиках крыши среднего мозга. В этих образованиях лежат тела четвертых нейронов.
Аксоны четвертых нейронов , тела которых расположены в латеральном коленчатом теле и подушке таламуса, в виде компактного пучка проходят через заднюю часть задней ножки внутренней капсулы, затем, веерообразно рассыпаясь, образуют зрительную лучистость (пучок Грациоле*) и достигают коркового ядра зрительного анализатора, лежащего на медиальной поверхности затылочной доли по сторонам от шпорной борозды.
* Гранциоле Луи (Gratiolet Louis Pierre, 1815-1885) - французский врач, анатом и физиолог. Работал в Париже, с 1853г. преподавал анатомию в Парижском ун-те. с 1862г. -профессор зоологии там же. Занимался сравнительной анатомией, антропологией, психологией. Известны его работы по анатомии мозга. Им описан пучок нервных волокон в большом мозге, идущий от латерального коленчатого тела и подушки таламуса к зрительному центру в коре затылочной доли.
| " |
Учение о цитоархитектонике коры полушарий головного мозга соответствует учению И.П. Павлова о коре, как системе корковых концов анализаторов. Анализатор, по Павлову, «есть сложный нервный механизм, начинающийся наружным воспринимающим аппаратом и кончающийся в мозгу» Анализатор состоит из трех частей - наружного воспринимающего аппарата (органа чувств), проводниковой части (проводящие пути головного и спинного мозга) и конечного коркового конца (центра) в коре больших полушарий конечного мозга. По Павлову, корковый конец анализатора состоит из «ядра» и «рассеянных элементов».
Ядро анализатора по структурным и функциональным особенностям подразделяют на центральное поле ядерной зоны и периферическое. В первом формируются тонко дифференцированные ощущения, а во втором - более сложные формы отражения внешнего мира.
Рассеянные элементы представляют собой те нейроны, которые находятся за пределами ядра и осуществляют более простые функции.
На основании морфологических и экспериментально-физиологических данных в коре головного мозга выделены наиболее важные корковые концы анализаторов (центры), которые путем взаимодействия обеспечивают функции мозга.
Локализация ядер основных анализаторов следующая:
Корковый конец двигательного анализатора (предцентральная извилина, предцентральная долька, задний отдел средней и нижней лобной извилин). Предцентральная извилина и передний отдел околоцентральной дольки входит в состав прецентральной области - двигательной или моторной зоны коры (цитоархитектонические поля 4, 6). В верхнем отделе предцентральной извилине и предцентральной дольке находятся двигательные ядра нижней половины тела, а в нижнем отделе - верхней. Наибольшую площадь всей зоны занимают центры иннервации кисти руки, лица, губ, языка, а меньшую площадь, центры иннервации мышц туловища и нижних конечностей. Раньше считали эту область только двигательной, но в настоящее время ее считают областью, в которой находятся вставочные и двигательные нейроны. Вставочные нейроны воспринимают раздражения от проприорецепторов костей, суставов, мышц и сухожилий. Центры двигательной зоны осуществляют иннервацию противоположной части тела. Нарушения функции предцентральной извилины приводит к параличам на противоположной стороне тела.
Ядро двигательного анализатора сочетанного поворота головы и глаз в противоположную сторону, а также Двигательные ядра письменной речи - графии, имеющие отношение к произвольным движениям, связанными с написанием букв, цифр и других знаков локализуются в заднем отделе средней лобной извилины (поле 8) и на границе теменной и затылочной долей (поле 19). Центр графии тесно связан и с полем 40, расположенным в надкраевой извилины. При повреждении этой области больной не может производить движения, которые необходимы для начертания букв.
Премоторная зона расположена кпереди от моторных участков коры (поля 6 и 8). Отростки клеток этой зоны связаны как с ядрами передних рогов спинного мозга, так и с подкорковыми ядрами, красным ядром, черной субстанцией и др.
Ядро двигательного анализатора артикуляции речи (рече-двигательный анализатор) находятся в заднем отделе нижней лобной извилине (поле 44, 45, 45а). В поле 44 - зона Брока, у правшей - в левом полушарии осуществляется анализ раздражений от двигательного аппарата, посредством которого образуются слоги, слова, фразы. Этот центр образовался рядом с проекционной областью двигательного анализатора для мышц губ, языка, гортани. При поражении его человек способен произносить отдельные речевые звуки, но способность образовать из этих звуков слова он утрачивает (двигательная или моторная афазия). В случае поражения поля 45 наблюдается: аграмматизм - больной утрачивает способность составлять из слов предложения, согласовывать слова в предложения.
Корковый конец двигательного анализатора сложных координированных движений у правшей расположен в нижней теменной дольке (поле 40) в области надкраевой извилине. При поражении поля 40 больной несмотря на отсутствие явлений паралича, теряет способность пользоваться предметами обихода, утрачивает производственные навыки, что называется апраксией.
Корковый конец кожного анализатора общей чувствительности - температурной, болевой, осязательной, мышечно-суставной - располагается в постцентральной извилине (поля 1, 2, 3, 5). Нарушение этого анализатора приводит к потере чувствительности. Последовательность расположения центров и их территория соответствует моторной зоне коры.
Корковый конец слухового анализатора (поле 41) помещается в средней части верхней височной извилине.
Слуховой анализатор устной речи (контроль своей речи и восприятие чужой) находится в задней части верхней височной извилины (поле 42) (зона Вернике_ при его нарушении человек слышит речь, но не понимает ее (сенсорная афазия)
Корковый конец зрительного анализатора (поля 17, 18, 19) занимает края шпорной борозды (поле 17), полная слепота возникает при двустороннем поражении ядер зрительного анализатора. В случаях поражения полей 17 и 18 наблюдается потеря зрительной памяти. При поражении поля 19 человек утрачивает способность к ориентировке в новой для него обстановке.
Зрительный анализатор письменных знаков находится в угловой извилине нижней теменной дольке (поле 39s). При поврежнении этого поля больной утрачивает способность анализа написанных букв, то есть теряет способность читать (алексия)
Корковые концы обонятельного анализатора находятся в крючке парагиппокампальной извилине на нижней поверхности височной доли и гиппокампе.
Корковые концы вкусового анализатора - в нижнем отделе постцентральной извилины.
Корковый конец анализатора стереогностического чувства - центр особо сложного вида узнавания предметов на ощупь находится в верхней теменной дольке (поле 7). При поражении теменной дольки больной не может узнавать предмет, ощупывая его рукой, противоположной очагу поражения - стереогнозия. Различают слуховую гнозию - узнавание предметов по звуку (птицу - по голосу, автомобиль - по шуму моторов), зрительную гнозию - узнавание предметов по виду и т. д. Праксия и гнозия являются функциями высшего порядка, осуществление которых связано как с первой, так и со второй сигнальной системой, что является специфической функцией человека.
Любая функция локализуется не в одном определенном поле, а лишь преимущественно связана с ним и распространяется на большом протяжении.
Речь - является одной из филогенетически новой и наиболее сложно локализованной функцией коры, связанной со второй сигнальной системой, по И.П. Павлову. Речь появилась в ходе социального развития человека, в результате трудовой деятельности. «...Сначала труд, а затем и вместе с ним членораздельная речь явились двумя самыми главными стимулами, под влиянием которых мозг обезьяны постепенно превратился в человеческий мозг, который, при всем своем сходстве с обезьянами, далеко превосходит его по величине и совершенству» (К. Маркс, Ф. Энгельс)
Функция речи крайне сложна. Она не может быть локализована в каком-либо участке коры, в ее осуществлении участвует вся кора, а именно нейроны с короткими отростками, расположенные в поверхностных ее слоях. С выработкой нового опыта, речевые функции могут перемещаться в другие области коры, как жестикуляция глухонемых, чтение слепых, письмо ногой у безруких. Известно, что у большинства людей - правшей - речевые функции, функции узнавания (гнозия), целенаправленного действия (праксия)связаны с определенными цитоархитектоническими полями левого полушария, у левшей - наоборот.
Ассоциативные зоны коры занимают остальную значительную часть коры, они лишены явной специализации, ответственны за объединение и переработку информации и программированного действия. Ассоциативная кора составляет основу высших процессов, как память, научение, мышление, речь.
Нет зон, рождающих мысли. Для принятия самого незначительного решения участвует весь мозг, вступают в действие разнообразные процессы, происходящие в различных зонах коры и в низших нервных центрах.
Кора головного мозга принимает информацию, обрабатывает ее и хранит в памяти. В процессе приспособления (адаптации) организма к внешней среде в коре сформировались сложные системы саморегуляции, стабилизации, обеспечивающие определенный уровень функции, системы самообучения с кодом памяти, системы управления, работающие на основе генетического кода с учетом возраста и обеспечивающие оптимальный уровень управления и функций в организме, системы сличения, обеспечивающие переход от одной формы управления к другой.
Связи между корковыми концами того или иного анализатора с периферическими отделами (рецепторами) осуществляются системой проводящих путей головного и спинного мозга и отходящих от них периферических нервов (черепно-мозговые и спинномозговые нервы).
Подкорковые ядра. Располагаются в белом веществе основания конечного мозга и образуют три парные скопления серого вещества: полосатое тело, миндалевидное тело и ограда , которые составляют примерно 3% от объема полушарий.
Полосатое тел о состоит из двух ядер: хвостатого и чечевицеобразного.
Хвостатое ядро находится в лобной доле и представляет собой образование в виде дуги, лежащей сверху зрительного бугра и чечевицеобразного ядра. Оно состоит из головки, тела и хвоста , которые принимают участие в образовании латеральной части стенки переднего рога бокового желудочка мозга.
Чечевицеобразное ядро крупное пирамидальной формы скопление серого вещества, расположено кнаружи от хвостатого ядра. Чечевицеобразное ядро делится на три части: наружную, темного цвета - скорлупу и двух светлых медиальных полосок - наружного и внутреннего члеников бледного шара.
Друг от друга хвостатое и чечевицеобразное ядра отделены прослойкой белого вещества - частью внутренней капсулы . Другая часть внутренней капсулы отделяет чечевицеобразное ядро от нижележащего таламуса.
Полосатое тело образует стриопаллидарную систему , в которой более древней структурой в филогенетическом отношении является бледный шар - паллидум . Его выделяют в самостоятельную морфо-функциональную единицу, которая выполняет моторную функцию. Благодаря связям с красным ядром и черным веществом среднего мозга, паллидум осуществляет движения туловища и рук при ходьбе - перекрестную координацию, ряд вспомогательных движений при перемене положений тела, мимические движения. Разрушение бледного шара вызывает ригидность мускулатуры.
Хвостатое ядро и скорлупа более молодые структуры полосатого тела - стриатум , который непосредственно моторной функцией не обладает, а выполняет контролирующую функцию по отношению к паллидуму, несколько затормаживая его влияние.
При поражении хвостатого ядра у человека наблюдаются ритмические непроизвольные движения конечностей (хорея Гентингтона), при дегенерации скорлупы - дрожание конечностей (болезнь Паркинсона).
Ограда - сравнительно тонкая полоска серого вещества, расположенная между корой островка, отделяющийся от него белым веществом - внешней капсулой и скорлупой, от которой отделяется наружной капсулой . Ограда является сложным образованием, связи которого до настоящего времени мало изучены, а функциональное значение не ясно.
Миндалевидное тело - крупное ядро, расположенное под скорлупой в глубине переднего отдела височной доли, имеет сложное строение и состоит из нескольких ядер, различающихся по клеточному составу. Миндалевидное тело является подкорковым обонятельным центром и входит в состав лимбической системы.
Подкорковые ядра конечного мозга функционируют в тесной взаимосвязи с корой больших полушарий, промежуточным мозгом и другими отделами мозга, принимают участие в образовании как условных, так и безусловных рефлексов.
Вместе с красным ядром, черным веществом среднего мозга, таламусом промежуточного мозга, подкорковые ядра образуют экстрапирамидную систему , осуществляя сложные безусловно-рефлекторные двигательные акты.
Обонятельный мозг человека является самой древней частью конечного мозга, возникшей в связи с рецепторами обоняния. Он делится на два отдела: периферический и центральный.
К периферическому отделу относятся: обонятельная луковица, обонятельный тракт, обонятельный треугольник и переднее продырявленное вещество.
В состав центрального отдел а входят: сводчатая извилина , состоящая из поясной извилины , перешейка и парагиппокампальной извилины , а также гиппокамп - своеобразной формы образование, расположенное в полости нижнего рога бокового желудочка и зубчатая извилина , лежащая внутри гиппокампа.
Лимбическая система (кайма, край) названа так потому, что корковые структуры, входящие в нее, находятся на краю неокортекса и как бы окаймляют ствол мозга. Лимбическая система включает в себя как определенные зоны коры (архипалеокортикальные и межуточные области), так и подкорковые образования.
Из корковых структур это: гиппокамп с зубчатой извилиной (старая кора), поясная извилина (лимбическая кора, являющаяся межуточной), обонятельная кора, перегородка (древняя кора).
Из подкорковых структур: мамиллярное тело гипоталамуса , переднее ядро таламуса, миндалевидный комплекс , а также свод.
Кроме многочисленных двусторонних связей между структурами лимбической системы существуют длинные пути в виде замкнутых кругов, по которым осуществляется циркуляция возбуждения. Большой лимбический круг - круг Пейпеца включает в себя: гиппокамп, свод, мамиллярное тело, сосцевидно-таламический пучок (пучок Вик д"Азира), переднее ядро таламуса, кору поясной извилины, гиппокамп . Из вышележащих структур наиболее тесные связи лимбическая система имеет с лобной корой. Свои нисходящие пути лимбическая система направляет к ретикулярной формации ствола мозга и к гипоталамусу.
Через гипоталамо-гипофизарную систему она осуществляет контроль над гуморальной системой. Для лимбической системы характерна особая чувствительность и особая роль в функционировании гормонов, синтезируемых в гипоталамусе окситоцина и вазопресина, секретируемых гипофизом.
Основной целостной функцией лимбической системы является не только обонятельная функция, но и реакции, так называемого врожденного поведения (пищевые, половые, поисковые и оборонительные). Она осуществляет синтез афферентных раздражений, имеет важное значение в процессах эмоционально-мотивационного поведения, организует и обеспечивает протекание вегетативных, соматических и психических процессов при эмоционально-мотивационной деятельности, осуществляет восприятие и хранение эмоционально значимой информации, выбор и реализацию адаптивных форм эмоционального поведения.
Так, функции гиппокампа связаны с памятью, обучением, формированием новых программ поведения при изменении условий, в формировании эмоциональных состояний. Гиппокамп имеет обширные связи с корой больших полушарий и гипоталамусом промежуточного мозга. У психически больных поражены все слои гиппокампа.
Вместе с тем, каждая структура, входящая в лимбическую систему, вносит свой вклад в единый механизм, имея свои функциональные особенности.
Передняя лимбическая кора обеспечивает эмоциональную выразительность речи.
Поясная извилина принимает участие в реакциях настораживания, пробуждения, эмоциональной активности. Она соединена волокнами с ретикулярной формацией и вегетативной нервной системой.
Миндалевидный комплекс отвечает за пищевое и оборонительное поведение, стимуляция миндалевидного тела вызывает агрессивное поведение.
Перегородка принимает участие в переобучении, снижает агрессивность и страх.
Мамиллярные тела играют большую роль в выработке пространственных навыков.
Кпереди от свода в различных его отделах располагаются центры удовольствия и боли.
Боковые желудочки являются полостями полушарий конечного мозга. Каждый желудочек имеет центральную часть, прилегающую к верхней поверхности зрительного бугра в теменной доле и три, отходящих от нее рога.
Передний рог отходит в лобную долю, задний рог - в затылочную долю, нижний рог - в глубину височной доли. В нижнем роге расположено возвышение внутренней и частично нижней стенки - гиппокамп. Медиальной стенкой каждого переднего рога является тонкая прозрачная пластинка. Правая и левая пластинки образуют между передними рогами общую прозрачную перегородку.
Боковые желудочки, как и все желудочки мозга заполнены церебральной жидкостью. Через межжелудочковые отверстия, которые находятся впереди зрительных бугров, боковые желудочки сообщаются с третьим желудочком промежуточного мозга. Большая часть стенок боковых желудочков образована белым веществом полушарий конечного мозга.
Белое вещество конечного мозга. Образовано волокнами проводящих путей, которые группируются в три системы: ассоциативные или сочетательные, комиссуральные или спаечные и проекционные.
Ассоциативные волокна конечного мозга соединяют различные участки коры в пределах одного полушария. Они делятся на короткие волокна, лежащие поверхностно и дугообразно, соединяющие кору двух соседних извилин и длинные волокна, лежащие глубже и соединяют отдаленные друг от друга участки коры. К ним относятся:
1) Пояс, который прослеживается от переднего продырявленного вещества до извилины гиппокампа и соединяет кору извилин медиальной части поверхности полушария - относится к обонятельному мозгу.
2) Нижний продольный пучок соединяет затылочную долю с височной, проходит вдоль наружной стенки заднего и нижнего рога бокового желудочка.
3) Верхний продольный пучок соединяет лобную, теменную и височную доли.
4) Крючковатый пучок соединяет прямую и глазничные извилины лобной доли с височной.
Комиссуральные нервные пути соединяют области коры обеих полушарий. Они образуют следующие комиссуры или спайки:
1) Мозолистое тело самая большая комиссура, которая соединяет различные участки новой коры обоих полушарий. У человека оно значительно больше, чем у животных. В мозолистом теле различают передний изогнутый книзу (клювом) конец - колено мозолистого тела, среднюю часть - ствол мозолистого тела и утолщенный задний конец - валик мозолистого тела. Вся поверхность мозолистого тела покрыта тонким слоем серого вещества - серым облачением.
У женщин в определенном участке мозолистого тела проходит больше волокон, чем у мужчин. Таким образом, межполушарные связи у женщин более многочисленные, в связи с этим у них лучше происходит объединение информации, имеющейся в обоих полушариях, этим и объясняются половые различия в поведении.
2) Передняя мозолистая спайка расположена позади клюва мозолистого тела и состоит из двух пучков; один соединяет переднее продырявленное вещество, а другой - извилины височной доли, преимущественно гиппокампову извилину.
3) Спайка свода соединяет центральные части двух дугообразных пучков нервных волокон, которые образуют расположенный под мозолистом телом свод. В своде различают центральную часть - столбы свода и ножки свода. Столбы свода соединяют треугольной формы пластинку - спайку свода, задний отдел которой сращен с нижней поверхностью мозолистого тела. Столбы свода, изгибаясь кзади, вступают в гипоталамус и заканчиваются в сосковидных телах.
Проекционные пути соединяют кору полушарий головного мозга с ядрами мозгового ствола и спинного мозга. Различают: эфферентные - нисходящие двигательные пути, проводящие нервные импульсы от клеток двигательных областей коры к подкорковым ядрам, двигательным ядрам мозгового ствола и спинного мозга. Благодаря этим путям двигательные центры коры головного мозга проецируются на периферию. Афферентные - восходящие чувствительные пути являются отростками клеток спинномозговых ганглий и ганглий черепно-мозговых нервов - это первые нейроны чувствительных путей, которые оканчиваются на переключательных ядрах спинного или продолговатого мозга, где находятся вторые нейроны чувствительных путей, идущие в составе медиальной петли к вентральным ядрам таламуса. В этих ядрах лежат третьи нейроны чувствительных путей, отростки которых идут в соответствующие ядерные центры коры.
Как чувствительные, так и двигательные пути образуют в веществе больших полушарий систему лучеобразно расходящихся пучков - лучистый венец, собирающийся в компактный и мощный пучок - внутреннюю капсулу, которая располагается между хвостатым и чечевицеобразными ядрами, с одной стороны и таламусом, с другой стороны. В ней различают переднюю ножку, колено и заднюю ножку.
Проводящие пути головного мозга и это спинномозговые пути.
Оболочки головного мозга. Головной мозг также как и спинной мозг покрыт тремя оболочками - твердой, паутинной и сосудистой.
Твердая оболочк а головного мозга отличается от таковой спинного мозга тем, что сращена с внутренней поверхностью костей черепа, отсутствует эпидуральное пространство. Твердая оболочка образует каналы для оттока венозной крови от мозга - пазухи твердой оболочки и дает отростки, обеспечивающие фиксацию головного мозга - это серп большого мозга (между правым и левым полушариями мозга), намет мозжечка (между затылочными долями и мозжечком) и диафрагма седла (над турецким седлом, в котором расположен гипофиз). В местах отхождения отростков твердая мозговая оболочка расслаивается, образуя синусы, куда оттекает венозная кровь головного мозга, твердой мозговой оболочки, костей черепа в систему наружных вен через выпускники.
Паутинная оболочка головного мозга расположена под твердой и покрывает мозг, не заходя в его борозды, перекидываясь через них в виде мостиков. На ее поверхности расположены выросты - пахионовы грануляции, имеющие сложные функции. Между паутинной и сосудистой оболочками образуется подпаутинное пространство, хорошо выраженное в цистернах, которые образуются между мозжечком и продолговатым мозгом, между ножками мозга, в области латеральной борозды. Подпаутинное пространство головного мозга сообщается с таковыми спинного мозга и четвертым желудочком и заполнено циркулирующей церебральной жидкостью.
Сосудистая оболочка головного мозга состоит из 2-х пластинок, между которыми располагаются артерии и вены. Она тесно сращена с веществом головного мозга заходит во все щели и борозды и участвует в образовании сосудистых сплетений, богатых кровеносными сосудами. Проникая в желудочки мозга, сосудистая оболочка продуцируют церебральную жидкость, благодаря ее сосудистым сплетениям.
Лимфатические сосуды в оболочках мозга не обнаружены.
Иннервация оболочек мозга осуществляется V, X, XII парами черепно-мозговых нервов и симпатическим нервным сплетением внутренних сонных и позвоночных артерий.
Сенсорная система - совокупность периферических и центральных структур нервной системы, ответственных за восприятие сигналов различных модальностей из окружающей или внутренней среды. Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов. Наиболее известными сенсорными системами являются зрение, слух, осязание, вкус и обоняние. С помощью сенсорной системы можно почувствовать такие физические свойства, как температура, вкус, звук или давление.
Также сенсорными системами называют анализаторы. Понятие «анализатор» ввёл российский физиолог И. П. Павлов. Анализаторы (сенсорные системы) - это совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.
Оптикобиологическая бинокулярная (стереоскопическая) система, эволюционно возникшая у животных и способная воспринимать электромагнитное излучение видимого спектра (света), создавая изображение, в виде ощущения (сенсо́рного чувства) положения предметов в пространстве. Зрительная система обеспечивает функцию зрения.
Зрительная система (зрительный анализатор) у млекопитающих включает следующие анатомические образования:
· периферический парный орган зрения - глаз (с его воспринимающими свет фоторецепторами - палочками и колбочками сетчатки);
· нервные структуры и образования ЦНС: зрительные нервы, хиазма, зрительный тракт, зрительные пути - II-я пара черепно-мозговых нервов, глазодвигательный нерв - III-я пара, блоковый нерв - IV-я пара и отводящий нерв - VI-я пара;
· латеральное коленчатое тело промежуточного мозга (с подкорковыми зрительными центрами), передние бугры четверохолмия среднего мозга (первичные зрительные центры);
· подкорковые (и стволовые) и корковые зрительные центры: латеральное коленчатое тело и подушки зрительного бугра, верхние холмики крыши среднего мозга (четверохолмия) и зрительная кора.
Зрение человека
Процесс психофизиологической обработки изображения объектов окружающего мира, осуществляемый зрительной системой, и позволяющий получать представление о величине, форме (перспективе) и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними. Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук - оптики (в том числе биофизики), психологии, физиологии, химии (биохимии). На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы. Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений. Так устраняются сферическая и хроматическая аберрации, эффекты слепого пятна, проводится цветокоррекция, формируется стереоскопическое изображение и т. д. В тех случаях, когда подсознательная обработка информации недостаточна, или же избыточна, возникают оптические иллюзии.
Слуховая система
Сенсорная система, обеспечивающая кодирование акустических стимулов и обусловливающая способность животных ориентироваться в окружающей среде посредством оценки акустических раздражителей. Периферические отделы слуховой системы представлены органами слуха и лежащими во внутреннем ухе фонорецепторами. На основе формирования сенсорных систем (слуховой и зрительной) формируется назывательная (номинативная) функция речи - ребёнок ассоциирует предметы и их названия.
Человеческое ухо состоит из трех частей:
· Наружное ухо - латеральная часть периферического отдела слуховой системы млекопитающих, птиц, некоторых пресмыкающихся и единичных видов земноводных [* 1] . У наземных млекопитающих включает ушную раковину и наружный слуховой проход; от среднего уха отделяется барабанной перепонкой . Иногда последнюю рассматривают в качестве одной из структур наружного уха .
· Среднее ухо - часть слуховой системы млекопитающих (в том числе человека), развившаяся из костей нижней челюсти и обеспечивающая преобразование колебаний воздуха в колебания жидкости, наполняющей внутреннее ухо. Основной частью среднего уха является барабанная полость - небольшое пространство объемом около 1см³, находящееся в височной кости. Здесь находятся три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко - они передают звуковые колебания из наружного уха во внутреннее, одновременно усиливая их.
· Внутреннее ухо - один из трёх отделов органа слуха и равновесия. Является наиболее сложным отделом органов слуха, из-за своей замысловатой формы называется лабиринтом.
Средний мозг (mesencephalon) (рис. 4.4.1, 4.1.24) развивается в процессе филогенеза под преимущественным влиянием зрительного рецептора. По этой причине его образования имеют отношение к иннервации глаза. Здесь же образовались центры слуха, которые вместе с центрами зрения в дальнейшем разрослись в виде четырех холмиков крыши среднего мозга. С появлением у высших животных и человека коркового конца слухового и зрительного анализаторов слуховые и зрительные центры среднего мозга попали в подчиненное положение. При этом они стали промежуточными, подкорковыми.
С развитием у высших млекопитающих и человека переднего мозга через средний мозг стали проходить проводящие пути, связывающие кору конечного мозга со спинным мозгом
посредством ножек мозга. В результате в среднем мозге человека имеются :
1. Подкорковые центры зрения и ядра нер
вов, иннервирующих мышцы глаза.
2. Подкорковые слуховые центры.
3. Все восходящие и нисходящие проводя
щие пути, связывающие кору головного мозга
со спинным мозгом.
4. Пучки белого вещества, связывающие
средний мозг с другими отделами центральной
нервной системы.
Соответственно этому средний мозг имеет две основные части: крышу среднего мозга (tectum mesencephalicum), где располагаются подкорковые центры слуха и зрения, и ножки мозга (cms cerebri), где преимущественно проходят проводящие пути .
1. Крыша среднего мозга (рис. 4.1.24) скрыта под задним концом мозолистого тела и подразделяется посредством двух идущих крест-накрест канавок - продольной и поперечной - на четыре холмика, располагающиеся попарно.
Верхние два холмика (colliculi superiores) являются подкорковыми центрами зрения, оба нижних (colliculi inferiores) - подкорковыми
Рис. 4.1.24.Стволовая часть мозга, включающая в свой состав средний мозг (mesencephalon), задний мозг
(metencephalon) и продолговатый мозг (myelencephalon):
а - вид спереди (/-двигательный корешок тройничного нерва; 2 - чувствительный корешок тройничного нерва; 3 - базальная борозда моста; 4 - преддверно-улитковый нерв; 5 - лицевой нерв; 6 - вентролатеральная борозда продолговатого мозга; 7 - олива; 8 - циркумоливарный пучок; 9 - пирамида продолговатого мозга; 10 - передняя срединная щель; // - перекрест пирамидных волокон); б - вид сзади (/ - шишковидная железа; 2 - верхние бугорки четверохолмия; 3 - нижние бугорки четверохолмия; 4 - ромбовидная ямка; 5 - колено лицевого нерва; 6 - срединная щель ромбовидной ямки; 7 - верхняя ножка мозжечка; 8 - средняя ножка мозжечка; 9 - нижняя ножка мозжечка; 10 - вестибулярная область; //-треугольник подъязычного нерва; 12 - треугольник блуждающего нерва; 13 - бугорок клиновидного пучка; 14 - бугорок нежного ядра; /5 - срединная борозда)
| ватыи мозг |
центрами слуха. В плоской канавке между верхними бугорками лежит шишковидное тело. Каждый холмик переходит в так называемую ручку холмика (brachium colliculum), направляющуюся латерально, кпереди и кверху к промежуточному мозгу. Ручка верхнего холмика (brachium colliculum superiores) идет под подушкой зрительного бугра к латеральному коленчатому телу (corpus geniculatum laterale). Ручка нижнего холмика (brachium colliculum inferiores), проходя вдоль верхнего края trigo-пит lemnisci до sulcus lateralis mesencephali, исчезает под медиальным коленчатым телом (corpus geniculatum mediale). Названные коленчатые тела относятся уже к промежуточному мозгу.
2. Ножки мозга (pedunculi cerebri)
содержат
все проводящие пути к переднему мозгу.
Ножки мозга имеют вид двух толстых полуци
линдрических белых тяжей, которые расходят
ся от края моста под углом и погружаются в
толщу полушарий большого мозга.
3. Полость среднего мозга, являющаяся ос
татком первичной полости среднего мозгового
пузыря, имеет вид узкого канала и называется
водопроводом мозга (aqueductus cerebri).
Он
представляет узкий, выстланный эпендимой ка
нал 1,5-2,0 см
длиной, соединяющий III и IV
желудочки. Дорзально водопровод ограничи
вается крышей среднего мозга, а вентрально -
покрышкой ножек мозга.
На поперечном разрезе среднего мозга различают три основные части:
1. Пластинку крыши (lamina tecti).
2. Покрышку (tegmentum),
представляющую
верхний отдел ножек мозга.
3. Вентральный отдел ножек мозга, или ос
нование ножки мозга (basis pedunculi cerebri).
Соответственно развитию среднего мозга под
влиянием зрительного рецептора в нем заложе
ны различные ядра, имеющие отношение к ин
нервации глаза (рис. 4.1.25).
Водопровод мозга окружен центральным серым веществом, имеющим по своей функции отношение к вегетативной системе. В нем, под вентральной стенкой водопровода, в покрышке ножки мозга заложены ядра двух двигательных черепных нервов - п. oculomotorius (III пара) на уровне верхнего двухолмия и п. trochlearis (IV пара) на уровне нижнего двухолмия. Ядро глазодвигательного нерва состоит из нескольких отделов соответственно иннервации нескольких мышц глазного яблока. Медиально и кзади от него помещаются небольшое, тоже парное, вегетативное добавочное ядро (nucleus accessorius) и непарное срединное ядро.
Добавочное ядро и непарное срединное ядро иннервируют непроизвольные мышцы глаза (т. ciliaris и т. sphincter pupillae). Выше (ростральнее) ядра глазодвигательного нерва в покрышке ножки мозга располагается ядро медиального продольного пучка.
Рис. 4.1.25. Ядра и связи среднего мозга и его ствола (по Leigh, Zee, 1991):
1 - нижние бугорки; 2 - промежуточное ядро Кахала; 3 - медиальный продольный пучок; 4 - ретикулярная формация продолговатого мозга; 5 - ядро Даркшевича; 6 - п. perihypoglos-sal; 7 - ростральный промежуточный медиальный продольный пучок; 8 -верхние бугорки; 9 -парамедианная ретикулярная формация моста; III, IV, VI - черепно-мозговые нервы
Латерально от водопровода мозга находится ядро среднемозгового тракта тройничного нерва (nucleus mesencephalicus n. trigemini).
Между основанием ножки мозга (basis pedunculi cerebralis) и покрышкой (tegmentum) располагается черное вещество (substantia nigra). В цитоплазме нейронов этой субстанции обнаруживается пигмент - меланин.
От покрышки среднего мозга (tegmentum mesencephali) отходит центральный покрышечный путь (tractus tegmentalis centralis). Он представляет собой проекционный нисходящий путь, который содержит волокна, идущие от зрительного бугра, бледного шара, красного ядра, а также ретикулярной формации среднего мозга по направлению ретикулярной формации и оливы продолговатого мозга. Эти волокна и ядерные образования относятся к экстрапирамидной системе. В функциональном отношении черное вещество также относится к экстрапирамидной системе.
Расположенное вентрально от черного вещества основание ножки мозга содержит продольные нервные волокна, спускающиеся от коры полушария большого мозга ко всем нижележащим отделам центральной нервной системы (tractus corticopontinus, corticonuclearis, cortico-spinalis и др.). Покрышка, находящаяся дорзально от черного вещества, содержит преиму-
Анатомия головного мозга
| Ядро VI -^ |
| VI нерв |
щественно восходящие волокна, в том числе медиальную и латеральную петли. В составе этих петель восходят к большому мозгу все чувствительные пути, за исключением зрительного и обонятельного.
Среди ядер серого вещества самым значительным ядром является красное ядро (nucleus ruber). Это удлиненное образование простирается в покрышке ножки мозга от гипоталамуса промежуточного мозга до нижнего двухолмия, где от него начинается важный нисходящий путь (tractus rubrospinalis), соединяющий красное ядро с передними рогами спинного мозга. Пучок нервных волокон после выхода из красного ядра перекрещивается с аналогичным пучком волокон противоположной стороны в вентральной части срединного шва - вентральный перекрест покрышки. Красное ядро является весьма важным координационным центром экстрапирамидной системы. К нему проходят волокна от мозжечка, после их перекреста под крышей среднего мозга. Благодаря этим связям мозжечок и экстрапирамидная система через посредство красного ядра и отходящего от него красноядерно-спинномозгового пути оказывают влияние на всю поперечнополосатую мускулатуру.
В покрышку среднего мозга продолжаются также ретикулярная формация (formatio reticularis) и продольный медиальный пучок. О строении ретикулярной формации излагается несколько ниже. Стоит более подробно остановиться на медиальном продольном пучке, имеющем большое значение в функционировании зрительной системы.
Медиальный продольный пучок (fasciculus longitudinalis medialis). Медиальный продольный пучок состоит из волокон, идущих от ядер головного мозга различных уровней. Простирается он от ростральной части среднего мозга к спинному мозгу. На всех уровнях пучок располагается вблизи срединной линии и несколько вентральней сильвиевого водопровода, четвертого желудочка. Ниже уровня расположения ядра отводящего нерва большинство волокон нисходящие, а выше этого уровня преобладают восходящие волокна .
Медиальный продольный пучок соединяет ядра глазодвигательного, блокового и отводящего нервов (рис. 4.1.26).
Медиальный продольный пучок координирует деятельность двигательных и четырех вестибулярных ядер . Он также обеспечивает межсегментарную интеграцию движений, сопутствующих зрению и слуху.
Посредством вестибулярных ядер медиальный пучок имеет обширные связи с клочково-узелковой долей мозжечка (lobus flocculonodu-laris), в которой обеспечивается координация сложных функций восьми черепно-мозговых и спинных нервов (зрительный, глазодвигательный, блоковый, тройничный, отводящий,
Рис. 4.1.26. Связь между ядрами глазодвигательного, блокового и отводящего нервов при помощи медиального продольного пучка
лицевой, преддверно-улитковый нервы) .
Нисходящие волокна формируются, главным образом, в медиальном вестибулярном ядре (nucleus vestibularis medialis), ретикулярной формации, верхних холмиках четверохолмия и промежуточном ядре Кахала.
Нисходящие волокна от медиального вестибулярного ядра (перекрещенные и непере-крещенные) обеспечивают моносинаптическое торможение верхних шейных нейронов в лабиринтной регуляции положения головы относительно туловища .
Восходящие волокна исходят из вестибулярных ядер. Проецируются они на ядра глазодвигательных нервов . Проекция от верхнего вестибулярного ядра проходит в медиальном продольном пучке к блоковому и дор-зальному глазодвигательному ядру с этой же стороны (нейроны двигателя нижней прямой мышцы глаза).
Вентральные части латерального вестибулярного ядра (nucleus vestibularis lateralis) проецируются на противоположные ядра отводящего и блокового нервов, а также на часть ядер глазодвигательного комплекса.
Взаимные связи медиального продольного пучка представляют собой аксоны вставочных нейронов в ядрах глазодвигательного и отводящего нервов. Пересечение волокон происходит на уровне ядра отводящего нерва. Имеется также двусторонняя проекция глазодвигательного ядра на ядро отводящего нерва.
Вставочные нейроны глазодвигательных нервов и нейроны верхних холмиков четверохолмия проецируются на ретикулярную формацию. Последние, в свою очередь, проецируются на червь мозжечка . В ретикулярной
Глава 4. ГОЛОВНОЙ МОЗГ И ГЛАЗ
Формации происходит переключение волокон, направляющихся от надъядерных структур к коре мозга.
Отводящие межъядерные нейроны проецируются, главным образом, на контрлатеральные глазодвигательные нейроны внутренней и нижней прямых мышц .
Верхние бугорки (холмики) четверохолмия (collicilus superior) (рис. 4.1.24-4.1.27).
Верхние холмики четверохолмия представляют собой два округлых возвышения, расположенных на дорзальной поверхности среднего мозга. Отделены они друг от друга вертикальной бороздой, содержащей эпифиз. Поперечная борозда отделяет верхние холмики от нижних холмиков. Выше верхних холмиков располагается зрительный бугор. Сверху по срединной линии лежит большая вена мозга.
Верхние холмики четверохолмия имеют многослойное клеточное строение (см. «Зрительный путь»). К ним подходят и из них выходят многочисленные нервные тракты .
Каждый холмик получает точную топографическую проекцию сетчатки (рис. 4.1.27). Дор-зальная часть четверохолмия в большей степени является сенсорной. Проецируется она на наружное коленчатое тело и подушку.
Подушка зрительного бугра
Претек-тальная область
Рис. 4.1.27. Схематическое изображение основных связей верхних бугорков четверохолмия
Вентральная часть является двигательной и проецируется на моторные субталамические области и ствол мозга .
Поверхностные слои четверохолмия осуществляют обработку зрительной информации и совместно с глубокими слоями обеспечивают ориентацию головы и глаз в процессе определения новых зрительных стимулов.
Стимуляция верхних холмиков у обезьяны вызывает саккадические движения, амплитуда и направление которых зависят от местоположения стимула. Вертикальные саккады встречаются при двусторонней стимуляции .
Поверхностные клетки отвечают на стационарные и перемещающиеся зрительные стимулы. Глубокие клетки обычно возбуждаются перед саккадой.
Третий тип клеток объединяет информацию о положении глаза с информацией, получаемой от сетчатки. Благодаря этому контролируется и уточняется необходимое положение глаза относительно головы. Этот сигнал используется для
воспроизведения саккады, направление которой обращено к зрительной цели . Поверхностные и глубокие слои могут функционировать независимо .
Нижние холмики являются частью слухового пути.
Покрышка среднего мозга расположена кпереди или вентральней холмиков. В продольном направлении между крышей и покрышкой среднего мозга проходит сильвиев водопровод. Покрышка среднего мозга содержит многочисленные нисходящие и восходящие волокна, имеющие отношение к соматосенсорной и двигательной системам. Помимо этого, в покрышке находятся несколько ядерных групп, среди которых ядра III и IV пар черепно-мозговых нервов, красное ядро, а также скопление нейронов, относящихся к ретикулярной формации. Покрышку среднего мозга рассматривают как центральное скопление двигательных и ретикулярных волокон, которые идут от промежуточного мозга к продолговатому мозгу.
Вентрально или кпереди от покрышки среднего мозга находится крупный парный пучок волокон - ножка мозга, которая содержит главным образом толстые нисходящие двигательные волокна, берущие свое начало в коре мозга. По ним передаются двигательные эфферентные импульсы из коры к ядрам черепно-мозговых нервов и ядрам моста (tractus corticobulbaris sen corticinuclearis), а также к двигательным ядрам спинного мозга (tractus corticispinalis). Между этими важнейшими пучками волокон на передней поверхности среднего мозга и его покрышки находится большое ядро из пигментированных нервных клеток, содержащих меланин.
Претектальная область получает приводящие волокна от зрительного тракта (см. рис. 4.1.27). Она также получает затылочные и лобные кортикотектальные волокна, содействующие вертикальному взгляду, вергентным движениям глаза и его аккомодации . Нейроны этой области избирательно реагируют на зрительную информацию, причем с учетом изменения локализации изображения объекта на обеих сетчатках .
В претектальной области содержатся также синапсы зрачкового рефлекса. Некоторые из отводящих волокон пересекаются в области серого вещества, располагающегося вокруг силь-виевого водопровода. Направляются волокна к мелкоклеточным ядрам глазодвигательного нерва, управляющим пупилломоторными волокнами.
Необходимо указать и на наличие трех покрышечных путей, имеющих большое функциональное значение. Это латеральный спиннотала-мический путь (tractus spinothalamicus late-ralis), медиальный лемнисковый путь (медиальный лемниск; lemniscus medialis) и медиаль-
Анатомия головного мозга
Ный продольный пучок. Латеральный спинно-таламический путь несет афферентные болевые волокна и располагается в покрышке среднего мозга снаружи. Медиальный лемниск обеспечивает передачу сенсорной и тактильной информации, а также информацию о положении тела. Он располагается в области моста медиально, но смещается латерально в среднем мозге. Является он продолжением медиальных петель. Соединяет лемниск тонкое и клиновидное ядра с ядрами зрительного бугра.
Слуховые проводящие пути и низшие слуховые центры - это проводниковая афферентная (приносящая) часть слуховой сенсорной системы, проводящая, распределяющая и преобразующая сенсорное возбуждение, порождённое слуховыми рецепторами, для формирования рефлекторных реакций эффекторов и слуховых образов в высших слуховых центрах коры.
Все слуховые центры, начиная от кохлеарных ядер и вплоть до коры головного мозга, устроены тонотопически
, т.е. рецепторы кортиева органа проецируются в них на строго определенные нейроны. И, соответственно, эти нейроны обрабатывают информацию о звуках только определённой частоты, определённой высоты звучания. Чем дальше по
слухового пути
от улитки находится слуховой центр, тем более сложными звуковыми сигналами возбуждаются его отдельные нейроны. это говорит о том, что в слуховых центрах происходит всё более усложняющийся синтез отдельных характеристик звуковых сигналов.
Нельзя считать, что информация о звуковых сигналах обрабатывается только последовательно при переходе возбуждения от одного слухового центра к другому. Все слуховые центры связаны между собой многочисленными сложными связями, с помощью которых осуществляется не только перенос информации в одном направлении, но и её сравнительная обработка.
Схема слуховых путей
1 - улитка (Кортиев орган с волосковыми клетками - слуховыми рецепторами);
2 - спиральный ганглий;
3 - переднее (вентральное) улитковое (кохлеарное) ядро;
4 - заднее (дорзальное) улитковое (кохлеарное) ядро;
5 - ядро трапециевидного тела;
6 - верхняя олива;
7 - ядро латеральной петли;
8 - ядра задних холмиков четверохолмия среднего мозга;
9 - медиальные коленчатые тела метаталамуса промежуточного мозга;
10 - проекционная слуховая зона коры больших полушарий головного мозга.
Рис. 1. Схема слуховых сенсорных путей (по Сентаготаи).
1 - височная доля; 2 - средний мозг; 3 - перешеек ромбовидного мозга; 4 - продолговатый мозг; 5 - улитка; 6 - вентральное слуховое ядро; 7 - дорсальное слуховое ядро; 8 - слуховые полоски; 9 - оливо-слуховые волокна; 10 - верхняя олива: 11 - ядра трапециевидного тела; 12 - трапециевидное тело; 13 - пирамида; 14 - латеральная петля; 15 - ядро латеральной петли; 16 - треугольник латеральной петли; 17 - нижнее двухолмие; 18 - латеральное коленчатое тело; 19 - корковый центр слуха.
Строение слуховых проводящих путей
Схематический путь слухового возбуждения : слуховые рецепторы (волосковые клетки в Кортиевом органе улитки уха) - периферический спиральный ганглий (в улитке) - продолговатый мозг (сначала кохлеарные ядра, т.е. улитковые, после них - ядра оливы) - средний мозг (нижнее двухолмие) - промежуточный мозг (медиальные коленчатые тела, они же внутренние) - кора больших полушарий головного мозга (слуховые зоны височных долей, поля 41, 42).
Первые (I) слуховые афферентные нейроны (биполярные нейроны) находятся в спиральном ганглии, или узле (gangl. spirale), расположенном в основании полого улиткового веретена. Спиральный ганглий состоит из тел слуховых биполярных нейронов. Дендриты этих нейронов проходят по каналам костной спиральной пластинки к улитке уха, т.е. они начинаются от наружных волосковых клеток Кортиева органа. Аксоны выходят из спирального узла и собираются в слуховой нерв, вступающий в области мостомозжечкового угла в ствол мозга, где и заканчиваются синапсами на нервных клетках улитковых (кохлеарных) ядер: дорсального (nucl. cochlearis dorsalis) и вентрального (nucl. cochlearis ventralis). Эти клетки кохлеарных ядер являются вторыми слуховыми нейронами (II).
Слуховой нерв имеет следующие названия: N. vestibulocochlearis, sive n. octavus (PNA), n. acusticus (BNA), sive n. stato-acusticus - равновесно-слуховой (JNA). Это VIII пара черепно-мозговых нервов, состоящая из двух частей: улитковой (pars cochlearis) и вестибулярной, или преддверной (pars vestibularis). Улитковая часть является совокупностью аксонов I нейронов слуховой сенсорной системы (биполярных нейронов спирального ганглия), преддверная - аксоны афферентных нейронов лабиринта, обеспечивающие регулирование положения тела в пространстве (в анатомической литературе обе части также называются нервными корешками).
Вторые слуховые афферентные нейроны (II) находятся в дорсальном и вентральном кохлеарном (улитковом) ядре продолговатого мозга.
От нейронов II кохлеарных ядер начинаются два восходящих слуховых тракта. Контрлатеральный восходящий слуховой путь содержит в себе основную массу выходящих из комплекса кохлеарных ядер волокон и образует три пучка волокон: 1- вентральная слуховая полоска, или трапециевидное тело, 2 - промежуточная слуховая полоска, или полоска Хельда, 3 - задняя , или дорсальная, слуховая полоска - полоска Монакова. Основную часть волокон содержит в себе первый пучок - трапециевидное тело. Средняя, интермедиальная, полоска образована аксонами части клеток заднего отдела заднего вентрального ядра кохлеарного комплекса. Дорсальная слуховая полоска содержит в себе волокна, идущие от клеток дорсального кохлеарного ядра, а также аксоны части клеток заднего вентрального ядра. Волокна дорсальной полоски идут по дну четвертого желудочка, затем уходят в ствол мозга, пересекают среднюю линию и, минуя оливу, не оканчиваясь в ней, присоединяются к латеральной петле противоположной стороны, где поднимаются к ядрам латеральной петли. Эта полоска обходит верхнюю ножку мозжечка, затем переходит на противоположную сторону и присоединяется к трапециевидному телу.
Итак, аксоны II нейронов, отходящие от клеток дорсального ядра (слухового бугорка)
, образуют мозговые полоски (striae medullares ventriculi quarti), находящиеся в ромбовидной ямке на границе моста и продолговатого мозга. Большая часть мозговой полоски переходит на противоположную сторону и около средней линии погружается в вещество мозга, подключаясь к латеральной петле (lemniscus lateralis); меньшая часть мозговой полоски присоединяется к латеральной петле своей же стороны. Многочисленные волокна, выходящие из дорсального ядра, идут в составе боковой петли и оканчиваются в нижних бугорках четверохолмия среднего мозга (colliculus inferior) и во внутреннем (медиальном) коленчатом теле (corpus geniculatum mediate) таламуса, это промежуточный мозг. Часть волокон, минуя внутреннее коленчатое тело (слуховой центр), идет в наружное (латеральное) коленчатое тело таламуса, являющееся зрительным
подкорковым центром промежуточного мозга, что указывает на тесную связь между слуховой сенсорной системой и зрительной.
Аксоны II нейронов от клеток вентрального ядра
участвуют в образовании трапециевидного тела (corpus trapezoideum). Большая часть аксонов в составе боковой петли (lemniscus lateralis) переходит на противоположную сторону и оканчивается в верхней оливе продолговатого мозга и ядрах трапециевидного тела, а также в ретикулярных ядрах покрышки на слуховых нейронах III. Другая, меньшая, часть волокон оканчивается на своей же стороне в тех же структурах. Поэтому именно здесь, в оливах, проходит сравнение акустических сигналов, поступающих с двух сторон от двух разных ушей. Оливы обеспечивают бинауральный анализ звуков, т.е. сопоставляют звуки от разных ушей. Именно оливы обеспечивают стереозвучание и помогают точно нацелиться на источник звука.
Третьи слуховые афферентные нейроны (III) находятся в ядрах верхней оливы (1) и трапециевидного тела (2), а также в нижнем двухолмии среднего мозга (3) и в внутренних (медиальных) коленчатых телах (4) промежуточного мозга. Аксоны III нейронов участвуют в образовании латеральной петли, в которой имеются волокна II и III нейронов. Часть волокон II нейронов прерывается в ядре латеральной петли (nucl. lemnisci proprius lateralis). Таким образом, в ядре латеральной петли тоже есть III нейроны Волокна II нейронов латеральной петли переключаются на III нейроны в медиальном коленчатом теле (corpus geniculatum mediale). Волокна III нейронов латеральной петли, пройдя мимо медиального коленчатого тела, заканчиваются в нижнем двухолмии (colliculus inferior), где формируется tr. tectospinalis. Таким образом, в нижнем двухолмии среднего мозга находится низший слуховой центр, состоящий из IV нейронов .
Нервные волокна латеральной петли, которые относятся к нейронам верхней оливы, из моста проникают в верхние ножки мозжечка и затем достигают его ядер. Таким образом, ядра мозжечка получают слуховое сенсорное возбуждение из слуховых низших нервных центров оливы. Другая часть аксонов верхней оливы направляется к мотонейронам спинного мозга и далее к поперечнополосатым мышцам. Таким образом, слуховые низшие нервные центры верхней оливы управляют эффекторами и обеспечивают двигательные слуховые рефлекторные реакции.
Аксоны III нейронов, расположенных в медиальном коленчатом теле (corpus geniculatum mediate), пройдя через заднюю часть задней ножки внутренней капсулы, формируют слуховое сияние , которое заканчивается на IV нейронах в - поперечной извилине Гешля височной доли (поля 41, 42, 20, 21, 22). Итак, аксоны III нейронов медиальных коленчатых тел образуют центральный слуховой путь, ведущий в слуховые сенсорные первичные проекционные зоны коры больших полушарий головного мозга. Кроме восходящих афферентных волокон, в центральном слуховом пути проходят также и нисходящие эфферентные волокна - от коры к низшим подкорковым слуховым центрам.
Четвёртые слуховые афферентные нейроны (IV) находятся как в нижнем двухолмии среднего мозга, так и в височной доле коры больших полушарий головного мозга (поля 41, 42, 20, 21, 22 по Бродману).
Нижнее двухолмие является рефлекторным двигательным центром , через который подключается tr. tectospinalis. Благодаря этому при слуховом раздражении рефлекторно подключается спинной мозг для выполнения автоматических движений, чему способствует и подключение верхней оливы с мозжечком; подключается также медиальный продольный пучок (fasc. longitudinalis medialis), объединяющий функции двигательных ядер черепных нервов. Разрушение нижнего двухолмия не сопровождается потерей слуха, однако оно играет важную роль "рефлекторного" подкоркового центра, в котором формируется эфферентная часть ориентировочных слуховых рефлексов в виде движения глаз и головы.
Тела корковых нейронов IV образуют колонки слуховой коры, формирующих первичные слуховые образы. От некоторых IV нейронов идут пути через мозолистое тело на противоположную сторону, в слуховую кору контралатерального (противоположного) полушария. Это последний путь слухового сенсорного возбуждения. Он заканчивается тоже на IV нейронах. Слуховые сенсорные образы формируются в высшем нервном слуховом центре коры - поперечной извилине Гешля височной доли (поля 41, 42, 20, 21, 22). Низкие звуки воспринимаются в передних отделах верхней височной извилины, а высокие звуки - в её задних отделах. Поля 41 и 42, а также 41/42 височной области коры относятся к мелкоклеточным (пылевидным, кониокортикальным) чувствующим полям коры мозга. Они располагаются на верхней поверхности височной доли, скрытой в глубине латеральной (сильвиевой) борозды. В поле 41, наиболее мелко- и густоклеточном, заканчивается большая часть афферентных волокон слуховой сенсорной системы. Другие поля височной области (22, 21, 20 и 37) выполняют высшие слуховые функции, например, участвуют в слуховом гнозисе. Слуховой гнозис (gnosis acustica) - это узнавание предмета по характерному для него звуку.
Нарушения (патология)
При заболевании периферических отделов слуховой сенсорной системы в слуховом восприятии возникают шумы, звуки различного характера.
Для понижения слуха центрального происхождения характерно нарушение высшего акустического (звукового) анализа звуковых раздражений. Иногда отмечается патологическое обострение или извращение слуха (гиперакузия, паракузия).
При корковом поражении наступают сенсорная афазия и слуховая агнозия. Расстройство слуха наблюдается при многих органических заболеваниях центральной нервной системы.