Функциональная анатомия ЦНС

1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ ЦНС

Лекция 3

2. ПЛАН

Функциональная организация спинного мозга.
Функции ствола мозга.
Роль мозжечка в организации двигательных актов.
Промежуточный мозг как регулятор жизненно важных
функций организма.
5. Функциональная организация больших полушарий мозга.
1.
2.
3.
4.

3. Основные функции спинного мозга:

• Рефлекторная
• Проводниковая

4. ОСНОВНЫЕ ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ СПИННОГО МОЗГА:

ВОСХОДЯЩИЕ:
• Тракт Голля (тонкий
пучок)
• Тракт Бурдаха
(клиновидный пучок)
• Спинноталамический
тракт
• Путь Говерса
• Путь Флексига
• Проприоспинальные пути

5. ОСНОВНЫЕ ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ СПИННОГО МОЗГА:

НИСХОДЯЩИЕ:
• Кортико-спинальный тракт
• Рубро-спинальный тракт
• Ретикуло-спинальный тракт
• Вестибуло-спинальный тракт

6.

Тракты Голля и Бурдаха представляют собой аксоны
афферентных нейронов спинномозговых ганглиев. Они
проходят по всему спинному мозгу и заканчиваются
в области продолговатого мозга в ядрах дорсального
канатика — ядрах Голля и Бурдаха. Обеспечивают, в
основном, кожно-механическую чувствительность.

7.

Спинноталамический путь начинается в основании
дорсального рога спинного мозга. Аксоны нейронов,
образующих этот тракт, переходят на противоположную
сторону, и поднимаются вверх через весь спинной мозг
и ствол головного мозга до ядер промежуточного мозга.
Спинноталамическая система не может передавать сведений
о локальных раздражениях и служит для передачи общей
информации о механических воздействиях на кожу.
Восходящие пути температурной чувствительности проходят
по волокнам, идущим в составе спинноталамического
тракта. По этим же путям идут импульсы от болевых
рецепторов.

8.

Тракты Голля и Бурдаха и спинноталамический
тракт связывают рецептивные области каждой
стороны
тела
с
нейронами
коры
противоположного полушария.

9.

Путь Флексига и путь Говерса - пути, которые связывают
спинной мозг с корой мозжечка и образуют спинномозжечковые тракты.
Кора мозжечка получает
афферентные волокна
преимущественно от нейронных структур одноименной
стороны.

10.

Помимо путей, ведущих к различным структурам головного
мозга, в белом веществе спинного мозга есть пути,
которые не выходят за его пределы. Эти пути
расположены в самой глубокой части латерального
и вентрального канатиков, они связывают между собой
различные нервные центры.
Такие пути называют проприоспинальными.

11.

• Кортико-спинальный
путь
образован
аксонами
пирамидных
клеток
коры
больших
полушарий
(пирамидный
тракт).
Его
волокна,
не прерываясь, проходят от двигательной области
и смежных с ней областей коры через стволовые
структуры
до
продолговатого
мозга,
и
после
перекреста
в составе белого вещества латеральных
канатиков спускаются до каудальных сегментов спинного
мозга.

12.

Пирамидная (кортико-спинальная) нисходящая система
неоднородна по своей организации.
Одна ее часть обеспечивает быстрые (фазные) двигательные
реакции.
Другая часть пирамидной системы регулирует тонические
реакции скелетной мускулатуры.
При поражении пирамидной системы (перерезка волокон)
происходит нарушение двигательной деятельности,
в основном, тонких произвольных движений и нарушение
регуляции мышечного тонуса.

13.

Объем нарушений деятельности пирамидной системы
быстро компенсируются активностью нисходящих путей,
дублирующих функции пирамидной системы.
Прежде всего, это кортико-рубро-спинальная система.
Пирамидная и рубро-спинальная система в ЦНС выполняют
сходные функции, их объединяют в одну группу —
латеральные нисходящие системы.

14.

Вестибуло-спинальные волокна относят к очень
быстропроводимым (120 м/с). Их активация вызывает
моносинаптические
возбуждения
преимущественно разгибательных мотонейронов,
иннервирующих мышцы туловища и проксимальную
мускулатуру конечностей. В нейронах-сгибателях
при этом возникают реципрокные тормозящие
процессы. Таким образом, вестибуло-спинальная
система поддерживает тоническое напряжение
разгибательной мускулатуры.

15.

Ретикуло-спинальные
волокна,
берущие
начало
от медиальных ядер ретикулярной формации, имеют
высокую скорость проведения возбуждения — 130 м/с. Их
раздражение
иннервирует
преимущественно
сгибательные мотонейроны, иннервирующие мышцы
туловища и конечностей.
Вестибуло- и ретикуло-спинальный тракты объединены
в одну группу — медиальные нисходящие системы,
связанные в основном с реализацией позиционных
рефлексов.
Они
находятся
между
собой
не
в синергических, а в антагонистических отношениях,
т. к. активируют мотонейроны противоположного
функционального назначения.

16.

Пирамидный тракт — это путь произвольных
движений.
Остальные пути — экстрапирамидные, их
функция — осуществление рефлекторных
движений.

17.

Ствол головного мозга —
филогенетически
наиболее древняя
и сравнительно небольшая
часть головного мозга. Он
включает в себя задний
мозг, состоящий
из продолговатого мозга
и варолиева моста,
средний мозг, состоящий
из четверохолмия и ножек
мозга. Задний мозг
анатомически
и функционально связан
со спинным мозгом,
мозжечком и корой
больших полушарий.

18.

В
стволе мозга замыкаются дуги многих сложных
по механизму координации рефлексов, расположены
центры регуляции дыхания, сердечной деятельности,
тонуса сосудов, регулирующие органы пищеварения и др.
Через средний мозг проходят все восходящие пути, несущие
импульсы к таламусу, большому мозгу и мозжечку,
а также нисходящие пути, проводящие импульсы
к продолговатому и спинному мозгу.

19.

• В заднем мозге расположены ядра Голля и Бурдаха, ядра
V–XII пар черепно-мозговых нервов, олива, скопление
нервных элементов ретикулярной формации.

20. Черепно-мозговые нервы

Нервы
Место выхода из мозга
Функции
V — тройничный
Передний край Варолиева моста
Моторный выход к жевательным
мышцам, основной сенсорный
вход от лица
VI — отводящий
Задний край Варолиева моста
Моторный выход к наружной
мышце глазного яблока
VII — лицевой
Задний край
от оливы
VIII — преддверно-улитковый
Задний край моста латеральнее Сенсорный
вход
от
оливы
и вестибулярного органа
IX — языкоглоточный
В борозде позади оливы
X — блуждающий
Позади языкоглоточного нерва, Моторный выход к мышцам
в борозде позади оливы
сердца, легких и кишечника
XI — добавочный
Верхние
корешки:
позади Моторный выход к мышцам
блуждающего нерва, нижние груди и трапециевидной мышце
корешки
между
передними
и задними корешками шейных
нервов
XII — подъязычный
Между пирамидой и оливой
моста
впереди Основной выход к мышцам лица,
вход от вкусовых рецепторов
уха
Вход от каротидного тела,
вкусовых рецепторов моторный
выход к мышцам зева, гортани,
слюнным железам
Моторный
выход
к
мышцам

21.

• Через восходящие пути спинного мозга продолговатый
мозг получает импульсы от всех рецепторов туловища
и конечностей. Через черепно-мозговые нервы он
получает сигналы от рецепторов кожи лица, слизистых
оболочек глаз, носовой и ротовой полостей, от органов
слуха и вестибулярного аппарата, от рецепторов гортани,
трахеи,
легких,
от
проприорецепторов,
от интерорецепторов сердечно-сосудистой системы
и пищеварительного тракта.

22.

• На работу продолговатого мозга оказывают влияние
импульсы коры больших полушарий, мозжечка и ядер
экстрапирамидной системы. Через продолговатый мозг
осуществляются
защитные
рефлексы
(мигание,
слезоотделение, чихание, кашель), рефлекс глотания,
рефлекторное
отделение
пищеварительных
соков,
рефлекторная регуляция работы сердца и кровеносных
сосудов.

23.

В продолговатом мозге находится дыхательный центр,
обеспечивающий акты вдоха и выдоха. Центры
продолговатого
мозга играют важную роль
в управлении речью, иннервируя дыхательные
мышцы, мышцы голосовых связок, языка, губ.
Продолговатый мозг принимает значительное участие
в регуляции тонуса скелетных мышц.
Скопление нейронов в продолговатом мозге — олива —
связана с зубчатым ядром мозжечка и является
промежуточным органом равновесия.

24.

• Варолиев мост — часть ствола мозга у млекопитающих,
входящая в состав заднего мозга, расположен между
продолговатым мозгом и средним мозгом.
• Важное функциональное значение моста обусловлено
расположением в нем ядер черепно-мозговых нервов (V–
VIII пар), ретикулярной формации, ядер самого моста,
а также прохождением через него эфферентных
и афферентных путей, имеющих для организма жизненно
важное значение и осуществляющих двустороннюю связь
между головным и спинным мозгом.

25.

• В среднем мозге расположены ядра глазодвигательного
и блокового нервов, а также мезенцефалическое ядро
тройничного нерва. В нем находятся красные ядра
и черная субстанция.
• Передние холмы четверохолмия получают сигналы
от сетчаток глаз. В ответ на эти сигналы средний мозг
осуществляет регуляцию зрачка и аккомодацию глаза.

26.

27.

Нервы
Место выхода из мозга
Функции
I — обонятельный
Обонятельная луковица
Сенсорный вход от обонятельных
рецепторов
II — зрительный
Зрительная хиазма
Сенсорный входот ганглиозных
клеток глаза
III — глазодвигательный
Медиальный край мозга, перед Моторный
выход
к
4
мостом
из 6 наружных мышц глазного
яблока
IV — блоковый
Дорсально, позади четверохолмия Моторный выход к передней
огибает ножку мозга
косой мышце глазного яблока

28.

• Средний мозг играет важную роль в иннервации
движений глаз, обеспечивает
все разнообразные
движения, лежащие в основе глазомера, иннервируются
через средний и отчасти продолговатый мозг. Средний
мозг участвует в регуляции мышечного тонуса
и
в
осуществлении
установочных
рефлексов,
обеспечивающих сохранение правильного положения тела
в пространстве и координацию движений.
В осуществлении этих функций принимают участие и
красные ядра, являются промежуточной инстанцией
для интеграции влияний переднего мозга и мозжечка
при формировании двигательных реакций.

29.

Черная субстанция координирует сложные акты жевания
и глотания. При раздражении этого образования
возникают глотательные движения и соответствующие
изменения дыхания. Кроме того, черная субстанция
участвует в регуляции общего пластического тонуса
и мелких движений пальцев рук. При поражении черной
субстанции отмечается повышение мышечного тонуса —
гипертонус.
Однако,
объяснить
появление
гипертонуса
только
поражением черной субстанции нельзя, поскольку в этом
случае разрушаются связи черной субстанции с красным
ядром и ретикулярной формацией ствола мозга,
участвующих в осуществлении тонических реакций.

30.

• Ретикулярная формация ствола мозга. Ретикулярная
формация занимает центральную часть ствола мозга,
образует нервные связи с другими центрами и играет
важную роль в координации работы всей нервной
системы.

31.

• В кору головного мозга с периферии поступают две
афферентные системы передачи возбуждения —
специфическая и неспецифическая. Неспецифическое
возбуждение, поступающее от ретикулярной формации
ствола мозга, повышает функциональное состояние коры,
ее тонус, и обеспечивает поддержание сложных
интегративных процессов, возникающих в корковых
структурах в соответствии с сигналами, поступающими
с периферии по специфическим афферентным волокнам.

32.

• Мозжечок, или малый мозг, расположен над
продолговатым мозгом и мостом позади больших
полушарий.
• Он участвует в осуществлении рефлекторных реакций
ствола мозга, а также подкорковых ядер и коры больших
полушарий, принимает участие в осуществлении всех
сложных двигательных актов организма, координации
мышечного тонуса, сохранении позы и равновесия тела.

33. Мозжечок (вертикальный разрез):1 — верхняя поверхность полушария мозжечка; 2 — белые пластинки; 3 — червь; 4 — белое вещество;

Мозжечок (вертикальный разрез):1 — верхняя поверхность полушария
мозжечка; 2 — белые пластинки; 3 — червь; 4 — белое вещество; 5 —
шатер; 6 — горизонтальная щель; 7 — нижняя поверхность полушария
мозжечка

34.

• Удаление мозжечка вызывает нарушение чувства
равновесия, тонуса скелетной мускулатуры, приводит
к
характерным
изменениям
в
осуществлении
произвольных движений.
• Человек, у которого наблюдаются мозжечковые
расстройства, не может стоять с закрытыми глазами,
движения его не координированы. Из-за нарушения
координации мышц-антагонистовон не в состоянии
несколько раз подряд согнуть и разогнуть любую
из конечностей.
• Удаление или поражение мозжечка вызывает расстройство
статических и статокинетических рефлексов, а также
нарушения произвольных движений.

35.

• Л. Лючиани (1893) описал три симптома, характерных
для поражения мозжечка: атонию, астению и астазию:
• Атония — это резкое понижение тонуса мышц, которое
возникает через несколько дней после удаления мозжечка.
• Астазия — неспособность стоять, выражающаяся
в появлении качательных и дрожательных движений.
При этом состоянии теряется способность (без контроля
зрения)правильно поддерживать вертикальную позу;
для сохранения равновесия приходится широко
расставлять ноги. Голова, туловище и конечности
больного непрерывно дрожат и качаются.
• Астения — это легкая утомляемость вследствие
повышения обмена веществ, связанного с тем, что
движения производятся неэкономично, при участии
большого количества мышечных групп.

36.

• Атаксия (от греч. ataxia — беспорядок) — недостаточная
координация движений, нарушенная точность. Походка
человека становится неровной, зигзагообразной, ноги
заплетаются.
• Дисметрия (от греч. metron — мера) — это избыточность
или недостаточность амплитуды целенаправленного
движения.

37.

• Нарушение мозжечковых функций при дальнейшей жизни
высших животных быстро и эффективно компенсируется
за счет того, что новый мозжечок, который у них хорошо
развит, имеет обильные корково-мозжечковые связи.

38.

• Таламус — это парное
образование,
состоящее
в основном из серого
вещества,
покрытого
сверху
тонким
слоем
белого вещества.

39.

Таламус
собирает
и преобразует импульсы,
идущие к коре больших
полушарий
по
всем
афферентным
путям,
кроме
обонятельных.
150 ядер таламуса делятся
на
специфические
и неспецифические.

40.

• Специфические
ядра
таламуса
имеют
связи
с определенными участками коры.
• Специфические ядра таламуса подразделяют на две
группы: переключающие (релейные) и ассоциативные.
Переключающее
ядро
получает
импульсы
от определенного сенсорного тракта (зрительного, спинноталамического и т. д.), а ассоциативное ядро получает
импульсы только от переключающих ядер.

41.

• Медиальное коленчатое тело — это переключающее ядро
слухового пути. К нему сигналы идут от первичных
слуховых центров задних бугров четверохолмия.
От него — в слуховую зону коры больших полушарий.
• Латеральное коленчатое тело — это переключающее
ядро зрительных сигналов. К нему импульсы поступают
от первичных зрительных центров передних бугров
четверохолмия. От него — в зрительную зону коры
больших полушарий.

42.

• Волокна ассоциативных специфических ядер таламуса
соединены с корой с помощью ассоциативных систем:
таламопариетальной и таламофронтальной.

43. Основные функции ассоциативных систем таламуса

Таламопариетальная система является:
1)центральным аппаратом анализа и синтеза
обстановочной афферентации и запуска
ориентировочных движений глаз и туловища;
2)одним из центральных аппаратов «схемы тела»
и сенсорного контроля текущей двигательной
активности;
3)аппаратом формирования полимодальных образов.
Таламофронтальная система является корковым
модулятором лимбической системы и осуществляет
программирование целенаправленных поведенческих
актов на основе опыта и мотивации.

44.

Неспецифическая система таламуса принимает участие
в быстрой и кратковременной активации коры,
в противоположность медленной и длительной активации,
которую осуществляет ретикулярная формация ствола
мозга.

45.

• Эпифиз, или верхняя шишковидная железа, входит
в состав эпиталамуса. В эпифизе образуется гормон
мелатонин, регулирующий пигментный обмен
организма и оказывающий антигонадотропное
действие. Мелатонин влияет на функции многих
отделов центральной нервной системы и некоторые
поведенческие реакции. Например, у человека
инъекция мелатонина вызывает сон.

46.

• Гипоталамус — это часть
промежуточного мозга, он
расположен в основании
переднего
мозга
непосредственно
под
таламусом
и
над
гипофизом.

47.

• Гипоталамус
—
главный
координирующий
и регулирующий центр вегетативной нервной системы.
При раздражении гипоталамуса возникают сложные
реакции, нервный компонент которых дополнен
гормональным.
• Реакции
гипоталамуса
являются
комплексными,
интегрированными. В них участвуют многие органы тела.
Ядра гипоталамуса принимают участие во многих
поведенческих реакциях (половых, агрессивных).
• Во всех сложных реакциях организма, связанных
с функциями гипоталамуса, наряду с нервными
механизмами действуют и гуморальные.

48.

Конечный мозг. Конечный мозг, или большой мозг,
в процессе эволюции возник позднее других отделов
головного мозга. По своей массе и величине он
значительно превосходит все другие отделы головного
мозга и непосредственно связан с наиболее сложными
проявлениями
психической
и
интеллектуальной
деятельности человека.

49.

• Состоит из двух полушарий большого мозга, разделенных
продольной щелью и соединенных в ней с помощью
мозолистого тела, передней и задней спаек, а также спайки
свода. Полость конечного мозга образует правый и левый
боковые желудочки, каждый из них находится в своем
полушарии.

50.

51.

• Полушарие большого
мозга состоит из коры
большого мозга (плащ)
и нижележащего белого
вещества
и расположенного в нем
серого вещества —
базальных ядер.

52.

Базальные (подкорковые) ядра — это скопления
вещества в виде ядер, которые залегают в толще
вещества каждого полушария и расположены
к основанию мозга. Прослойки белого вещества
ними образуют наружную и внутреннюю капсулы.
серого
белого
ближе
между

53. Основные ядра стриатума : хвостатое ядро, чечевицеобразное ядро, последнее включает бледный шар и скорлупу, миндалевидное тело

Основные ядра стриатума : хвостатое ядро, чечевицеобразное ядро,
последнее включает бледный шар и скорлупу, миндалевидное тело
и ограду.

54.

Через стриатум проходит экстрапирамидная система,
эволюционно более древняя, чем пирамидная система.
Экстрапирамидная система участвует в организации
движений, поддержании мышечного тонуса и позы. Ее
роль особенно велика в построении тех движений,
которые не требуют участия внимания.
Основной функцией базальных ядер является тонкая
регуляция двигательной активности.

55.

• Древняя кора имеет отношение к обонянию и
обеспечению взаимодействия систем мозга. К древней
коре относят обонятельные луковицы, в которые
поступают афферентные волокна от обонятельного
эпителия слизистой полости носа; обонятельные тракты,
расположенные на нижней поверхности лобной доли,
обонятельные бугорки, в которых расположены вторичные
обонятельные центры. Это филогенетически наиболее
ранняя часть коры, занимающая смежные участки лобной
и височной долей на нижней и медиальной поверхностях
полушарий.

56.

Старая кора включает поясную извилину, гиппокамп и
миндалину.
Поясная извилина. Имеет многочисленные связи с корой и
стволовыми центрами и выполняет роль главного
интегратора различных систем мозга, формирующих
эмоции.
Миндалина образует также обширные связи с обонятельной
луковицей. Благодаря этим связям обоняние у животных
участвует в контроле репродуктивного поведения.
Деятельность гиппокампа заключается в консолидации
памяти – перехода кратковременной памяти в
долговременную. Повреждение гиппокампа вызывает
резкое нарушение усвоения новой информации,
образования кратковременной и долговременной памяти.

57.

• Лимбическая
система
участвует
в
управлении
вегетативными функциями, регулирует мотивационную
сферу,
эмоциональное
и
инстинктивное
поведение (пищевое, половое, оборонительное) высших
животных. Структуры лимбической системы, отвечающие
за возникновение и протекание эмоций, известны под
общим названием «эмоциональный круг Пейпеца» .

58.

• Неокортекс - это новые области коры головного мозга,
которые у низших млекопитающих только намечены, а у
человека составляют основную часть коры. Новая кора
располагается в верхнем слое полушарий мозга, имеет
толщину 2-4 миллиметра и отвечает за высшие нервные
функции — сенсорное восприятие, выполнение моторных
команд, осознанное мышление и, у людей, речь.