Рис. 8. Схема взаимоотношений колонок (микромодулей) и функциональных модулей в коре мозга низших приматов, основанная на внутрикорковом торможении:
II, III, IV, V слои коры; 1 – веретенообразный нейрон; 2 – пирамидный нейрон; 3 – звездчатый нейрон
ние – локальная нервная сеть, перерабатывающая информацию и передающая ее со входа на выход. Структурной основой вертикальной корковой колонки являются вертикально ориентированные пучки апикальных дендритов, берущих начало от крупных и средних пирамидных нейронов. Расстояние между отдельными пучками дендритов соответствует расстоянию между группами клеток, образующих колонки. Функционально колонка представляет собой объединение вертикально связанных пирамидных и звездчатых клеток разных слоев, аксоны которых также ветвятся в вертикальном направлении. Звездчатые клетки являются возбуждающими и тормозными интернейронами такого объединения, имеющего свои афферентные входы, внутрикорковые межнейронные связи и эфферентные выходы по аксонам пирамидных клеток.
76
Морфофизиологическое изучение взаимоотношений близкорасположенных нейронов коры привело к представлению о том, что элементарными функциональными единицами являются не отдельные нейроны, а элементарные нейронные объединения – нейронные ансамбли.
Элементарные нейронные ансамбли реализуют свои функции статистически и участие отдельных нейронов в каждом элементарном ансамбле не фиксированное, а в той или иной степени вероятностное. С вероятностно-статистическими свойствами элементарных нейронных ансамблей связаны высокая пластичность и надежность функционирования нейронных систем неокортекса.
Элементарные нейронные ансамбли являются «кирпичиками», наиболее простыми элементами, из которых могут складываться более крупные нейронные объединения в виде динамической мозаики их пространственно-временного распределения. В узорах динамической мозаики отражаются воспринимаемые события и вызываемые ими акты нервной деятельности. Несколько элементарных нейронных ансамблей, расположенных в разных слоях коры, объединены в вертикальные колонки коры.
Колонкам корковых нейронов присуща тонкая функциональная специализация. Так, в соматосенсорной коре каждая колонка иннервирует только одно спинальное моторное ядро и получает строго определенные, топографически раздельные кожные и проприоцептивные сигналы с конечности, иннервируемой этим ядром.
Элементарные нейронные ансамбли и вертикальные колонки коры представляют начальные уровни нейронных объединений в коре, т.е. их микросистемы. Следующим этапом интеграции нейронов является объединение нескольких вертикальных микроколонок в более крупное объединение – макроколонку, или функциональный корковый модуль. Структурной основой образования таких корковых модулей является горизонтальное ветвление аксонов специфических таламокортикальных афферентов, а также горизонтальные связи аксонов звездчатых клеток и аксонных коллатералей пи-
рамидных нейронов.
Подкорковые ядра. В белом веществе полушарий мозга находятся базальные, или подкорковые, ядра, филогенетически более древние, чем кора (рис. 9). К ним относятся полосатое тело, ограда и миндалевидное тело.
77
Рис. 9. Базальные ядра головного мозга:
1 – кора большого мозга; 2 – колено мозолистого тела; 3 – передний рог бокового желудочка; 4 – внутренняя капсула; 5, 7 – наружные капсулы; 6 – ограда; 8 – скорлупа; 9 – бледный шар; 10 – III желудочек; 11 – задний рог бокового желудочка; 12 – зрительный бугор; 13 – корковое вещество островка; 14 – головка хвостатого ядра; 15 – полость прозрачной перегородки
Полосатое тело состоит из хвостатого и чечевицеобразного ядер. Хвостатое ядро лежит латеральнее и выше таламуса.
Головка его располагается в лобной доле и выступает в боко-
вой желудочек, тело лежит под теменной долей, хвост участвует в образовании бокового желудочка. Чечевицеобразное
ядро расположено латеральнее хвостатого, внутренняя капсула (полоска белого вещества) отделяет его от последнего и от таламуса. Оно состоит из бледного шара внутри и скорлупы снаружи. Наружная капсула (полоска белого вещества) отделяет его от ограды. Полосатое тело участвует в управлении движениями и регуляции мышечного тонуса, а также играет роль в процессах запоминания двигательных программ. Раздражение структур полосатого тела приводит к нарушению обучения и памяти. Считается, что полосатое тело оказывает тормозящее влияние на различные проявления двигательной
активности и эмоциональные компоненты двигательного поведения, в том числе и на агрессивные реакции. Ограда пред-
ставляет собой тонкую пластинку серого вещества и прилегает снаружи к скорлупе. Миндалевидное тело располагается
в височной доле. С помощью передней спайки оно соединяется с одноименным телом другой стороны. Миндалевидное
78
тело принимает разнообразные афферентные импульсы и от-
вечает за эмоциональные реакции организма.
Белое вещество переднего мозга. Белое вещество образуется из миелинизированных нервных волокон, среди которых выделяют проекционные, ассоциативные и комиссуральные
волокна.
Проекционные волокна обеспечивают двустороннюю связь коры со всеми рецепторами организма и всеми рабочими органами. Ассоциативные и комиссуральные волокна объединяют кору полушарий в целостную динамическую систему. Проекционные нервные волокна делят на восходящие
и нисходящие волокна.
Восходящие волокна соединяют кору полушарий с нижележащими центрами и передают импульсы к коре, а нисходящие волокна передают информацию от коры к нижерасположенным структурам мозга и рабочим органам. Восходящие волок-
на представлены слуховыми и таламическими лучистостями. Нисходящие пути идут от коры больших полушарий. Раз-
личают шесть основных путей, по которым информация от коры больших полушарий достигает нижерасположенных
структур мозга.
Ассоциативные нервные волокна соединяют между собой различные участки коры в пределах одного и того же полуша-
рия. Среди них есть волокна, которые на всем своем протяжении остаются в толще самой коры, – это интракортикальные ассоциативные волокна. Их очень много, особенно в поверх-
ностных слоях коры. Те ассоциативные волокна, которые вы-
ходят из коры в белое вещество, а затем вновь возвращаются в кору в другом месте, называются экстракортикальными ассоциативными волокнами. Они подразделяются на короткие
идлинные. Короткие ассоциативные пути представлены дугообразными волокнами большого мозга, которые соединяют соседние извилины мозга. К длинным ассоциативным путям относятся:
•верхний продольный пучок, соединяющий лобную, затылочную и теменную доли;
•нижний продольный пучок, связывающий затылочную долю с височной;
•крючковидный пучок, связывающий полюс лобной доли
скрючком височной доли и смежными с ним извилинами;
•пояс, соединяющий область обонятельного треугольника
иподмозолистое поле с крючком.
79
Комиссуральные нервные волокна соединяют участки различных полушарий. К ним относятся мозолистое тело, перед-
няя спайка и спайка свода.
Мозолистое тело – главное соединительное звено полушарий мозга. Оно представляет собой вытянутое образование длиной 7–9 см и является самой большой спайкой, или комиссурой, мозга. Отходящие от мозолистого тела волокна в каждом полушарии образуют лучистость мозолистого тела, которая представлена лобной, теменной, височной и затылочной
частями.
Передняя спайка состоит из двух частей. Передняя часть соединяет между собой крючки обеих височных долей, а задняя – связывает парагиппокампальные извилины. Таким обра-
зом, эта спайка относится к обонятельному мозгу.
Спайка свода расположена между ножками свода (под валиком мозолистого тела) и соединяет правый и левый гиппокамп. Нервные волокна этой спайки начинаются в сером веществе гиппокампа одной стороны, вступают в ножки свода, переходят через среднюю линию и направляются в серое вещество гиппокампа другой стороны.
Свод относится к белому веществу мозга, а также к обонятельному мозгу. Представляет собой сильно изогнутый удлиненный тяж, состоящий из продольных проекционных волокон. В нем различают тело, ножки и столбы. Тело свода располагается под мозолистым телом. Боковые поверхности тела свода свободно прилегают к таламусам, к их верхним поверхностям и медиальным верхним краям. Задний отдел свода – это правая и левая ножки свода. Они срастаются с нижней поверхностью мозолистого тела.
Таким образом, свод с помощью мощных проекционных волокон соединяет между собой крючок парагиппокампальной извилины с сосцевидными телами, а в конечном итоге – обонятельный мозг (гиппокамп, парагиппокампальную извилину), таламус, гипоталамус и средний мозг.
Мозговые оболочки головного и спинного мозга
Спинной и головной мозг окружен тремя мозговыми оболочками – твердой, паутинной и мягкой (рис. 10).
80