Что такое средний мозг в биологии

Что такое средний мозг в биологии

Средний мозг, mesencephalon, развивается в процессе филогенеза под преимущественным влиянием зрительного рецептора, поэтому важнейшие 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 в коре переднего мозга слуховые и зрительные центры среднего мозга сами попали в подчиненное положение и 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 (ножки мозга).

В результате в среднем мозге человека имеются:
1) подкорковые центры зрения и ядра нервов, иннервирующих мышцы глаза;
2) подкорковые слуховые центры;
3) все восходящие и нисходящие проводящие пути, связывающие кору головного мозга со спинным и идущие транзитно через средний мозг;
4) пучки белого вещества, связывающие средний мозг с другими отделами центральной нервной системы.

Соответственно этому средний мозг, являющийся у человека наименьшим и наиболее просто устроенным отделом головного мозга, имеет две основные части: крышу, где располагаются подкорковые центры слуха и зрения, и ножки мозга, где преимущественно проходят проводящие пути.

Дорсальная часть, крыша среднего мозга, tectum mesencephali.

Она скрыта под задним концом мозолистого тела и подразделяется посредством двух идущих крест-накрест канавок — продольной и поперечной — на четыре холмика, располагающихся попарно.

Верхние два холмика, colliculi superiores, являются подкорковыми центрами зрения, оба нижних, colliculi inferiores,— подкорковыми центрами слуха. В плоской канавке между верхними бугорками лежит шишковидное тело. Каждый холмик переходит в так называемую ручку холмика, brachium colliculi, направляющуюся латерально, кпереди и кверху, к промежуточному мозгу. Ручка верхнего холмика, brachium colliculi superioris, идет под подушкой, pulvinar, таламуса к латеральному коленчатому телу, corpus geniculatum laterale.

Ручка нижнего холмика, brachium colliculi inferioris, проходя вдоль верхнего края trigonum lemnisci до sulcus lateralis mesencephali, исчезает под медиальным коленчатым телом, corpus geniculatum mediale. Названные коленчатые тела относятся уже к промежуточному мозгу.

Вентральная часть, ножки мозга, pedunculi cerebri, содержит все проводящие пути к переднему мозгу.

Ножки мозга имеют вид двух толстых полуцилиндрических белых тяжей, которые расходятся от края моста под углом и погружаются в толщу полушарий большого мозга.

Полость среднего мозга, являющаяся остатком первичной полости среднего мозгового пузыря, имеет вид узкого канала и называется водопроводом мозга, aqueductus cerebri. Он представляет узкий, выстланный эпендимой канал 1,5 — 2,0 см длиной, соединяющий IV желудочек с III. Дорсально водопровод ограничивается крышей среднего мозга, вентрально — покрышкой ножек мозга.

На поперечном разрезе среднего мозга различают три основные части:
1) пластинку крыши, lamina tecti;
2) покрышку, tegmentum, представляющую верхний отдел pedunculi cerebri;
3) вентральный отдел pedunculi cerebri, или основание ножки мозга, basis pedunculi cerebralis.

Соответственно развитию среднего мозга под влиянием зрительного рецептора в нем заложены различные ядра, имеющие отношение к иннервации глаза.

У низших позвоночных верхнее двухолмие служит главным местом окончания зрительного нерва и является главным зрительным центром. У млекопитающих и у человека с переносом зрительных центров в передний мозг остающаяся связь зрительного нерва с верхним холмиком имеет значение только для рефлексов. В ядре нижнего холмика, а также в медиальном коленчатом теле оканчиваются волокна слуховой петли (lemniscus lateralis). Крыша среднего мозга имеет двустороннюю связь со спинным мозгом — tractus spinotectalis и tractus tectobulbaris et tectospinalis. Последние после перекреста в покрышке идут к мышечным ядрам в продолговатом и спинном мозге. Это так называемый зрительно-звуковой рефлекторный путь, о котором говорилось при описании спинного мозга. Таким образом, пластинку крыши среднего мозга можно рассматривать как рефлекторный центр для различного рода движений, возникающих главным образом под влиянием зрительных и слуховых раздражений.

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 — n. oculomotorius (III пара) на уровне верхнего двухолмия и n. 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 помещается еще небольшое, тоже парное, вегетативное добавочное ядро, nucleus accessories, и непарное срединное ядро. Добавочное ядро и непарное срединное ядро иннервируют непроизвольные мышцы глаза, m. ciliaris и m. sphincter pupillae. Эта часть глазодвигательного нерва относится к парасимпатической системе. Выше (ростральнее) ядра глазодвигательного нерва в покрышке ножки мозга располагается ядро медиального продольного пучка.

Латерально от водопровода мозга находится ядро среднемозгового тракта тройничного нерва, nucleus mesencephalicus n. trigemini.

Ножки мозга делятся, как уже отмечалось, на вентральную часть, или основание ножки мозга, basis pedunculi cerebralis, и покрышку, tegmentum. Границей между ними служит черное вещество, substantia nigra, обязанное своим цветом содержащемуся в составляющих его нервных клетках черному пигменту — меланину.

Читайте также:  Кортикостероидные капли в нос

Покрышка среднего мозга, tegmentum mesencephali, — часть среднего мозга, расположенная между его крышей и черным веществом (substantia nigra) ножек мозга.

От нее отходит tractus tegmentalis centralis — центральный покрышечный путь — проекционный нисходящий нервный путь, расположенный в центральной части покрышки среднего мозга. Он содержит волокна, идущие от таламуса, бледного шара, красного ядра и ретикулярной формации среднего мозга к ретикулярной формации и оливе продолговатого мозга; относится к экстрапирамидной системе.

Substantia nigra простирается на всем протяжении ножки мозга от моста до промежуточного мозга; по своей функции относится к экстрапирамидной системе.

Расположенное вентрально от substantia nigra основание ножки мозга содержит продольные нервные волокна, спускающиеся от коры полушария большого мозга ко всем нижележащим отделам центральной нервной системы (tractus corticopontmus, corticonuclearis, corticospinalis и lдр.).
Tegmentum, находящаяся дорсально от substantia nigra, содержит преимущественно 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 самое значительное — красное ядро, nucleus ruber. Это удлиненное колбасовидное образование простирается в покрышке ножки мозга от гипоталамуса промежуточного мозга до нижнего двухолмия, где от него начинается важный нисходящий тракт, tractus rubrospinal, соединяющий красное ядро с передними рогами спинного мозга. Пучок этот после выхода из красного ядра перекрещивается с аналогичным пучком противоположной стороны в вентральной части срединного шва — вентральный перекрест покрышки.

Nucleus ruber является весьма важным координационным центром экстрапирамидной системы, связанным с остальными ее частями. К нему проходят волокна от мозжечка в составе верхних ножек последнего после их перекреста под крышей среднего мозга, вентрально от aqueductus cerebri, а также от pallidum — самого нижнего и самого древнего из подкорковых узлов головного мозга, входящих в состав экстрапирамидной системы. Благодаря этим связям мозжечок и экстрапирамидная система через посредство красного ядра и отходящего от него tractus rubrospinal оказывают влияние на всю скелетную мускулатуру в смысле регуляции бессознательных автоматических движений.

В покрышку среднего мозга продолжаются также ретикулярная формация, formatio reticularis, и fasciculus longitudindlis medialis. Последний берет начало в различных местах. Одна из его частей начинается из вестибулярных ядер, проходит на той и другой стороне по бокам средней линии, непосредственно под серым веществом дна водопровода и IV желудочка, и состоит из восходящих и нисходящих волокон, идущих к ядрам III, IV, VI и XI черепных нервов.

Медиальный продольный пучок является важным ассоциативным путем, связующим различные ядра нервов глазных мышц между собой, чем обусловливаются сочетанные движения глаз при отклонении их в ту или другую сторону. Функция его связана также с движениями глаз и головы, возникающими при раздражении аппарата равновесия.

Источник: meduniver.com

Средний мозг

Одним из отделов большого головного мозга является самая маленькая его часть – средний мозг (mesencephalon), представленный в виде четырех «холмиков», в которые заключены ядра, выполняющие функцию центров зрения и слуха, проводником их сигналов. «Холмики» mesencephalon являются ключевой частью в области переработки информации, воспринимаемой органами чувств.

Что такое средний мозг

Между мостом и промежуточным мозгом находится серое вещество, размером около 2 см длиной и 3 см шириной, представляет собой второй верхний (superius) зрительный проводной центр. Там же расположены ядра медиального слухового анализатора, который выделился, стал отдельной структурой уже у древнейших людей и необходим для более качественной передачи сигналов от органов чувств к конечным слуховым центрам.

Расположение

Ядра mesencephalon, варолиев мост и продолговатый мозг составляют важнейшую структуру – ствол большого головного мозга, являющийся продолжением спинного. Расположилась стволовая часть в канале первого, второго шейного позвонков и частично в затылочной ямке. Комплекс нейронов иногда рассматривают не как отдельную самостоятельную часть, а как некую продольную разделительную прослойку или бугор мозгового вещества между варолиевым мостом и промежуточным мозгом.

Строение среднего мозга

Через стволовую часть проходят проводящие пути, связывающие кору больших полушарий с нейронами спинно-мозгового вещества и стволом, в которых выделяют:

  • подкорковые первичные центры зрительного анализатора;
  • подкорковые первичные центры слухового анализатора;
  • все проводящие пути, связывающие ядра больших полушарий со спинным мозгом;
  • комплексы (пучки) белого вещества, обеспечивающие прямое взаимодействие всех отделов головного мозга.

Исходя из этого, средний мозг (mesencephalon) состоит из двух основных частей: покрышки (или крыши), которой находятся первичные подкорковые центры слуха и зрения, ножки мозга с межножковым пространством, представляющих проводящие пути. Важнейшей составляющей является сильвиев водопровод – канал, соединяющий полость третьего желудочка с пазухой четвертого.

Водопровод со всех сторон окружает серое и белое центральное вещество. Серое вещество содержит ретикулярную формацию, ядра черепных нервов. В месте перехода водопровода в четвертый желудочек формируется мозговой парус (на латыни velum medullare). На боковых сечениях сильвиев водопровод имеет вид треугольника или узкой щели и выступает как ориентировочный элемент, который помогает отмечать местоположение мозговых отделов на рентгеновских снимках.

Крыша

Пластинка четверохолмия или крыша среднего мозга представляет собой две пары бугорков – верхние и нижние. Между ними пролегает большая щель –субпинеальный треугольник. От всех бугорков в направлении к нейронам больших полушарий отходят пучки волокон или коленчатых тел. Первая пара холмиков представляет собой первичные зрительные центры, а вторая – первичные слуховые.

Читайте также:  Шампунь при атопическом дерматите у детей

Ножки

Два толстых тяжа, берущие свое начало из-под варолиева моста, называются ножками. В них размещены несколько групп нервных клеток чувствительного назначения вместе с нейронами двигательного. В мозговом веществе выделяют образования черного и красного цвета, которые регулируют произвольные, непроизвольные движения волокон поперечно-полосатой мышечной ткани.

Красные ядра

Структура, напрямую регулирующая координацию всех произвольных движений человека наравне с мозжечковыми нейронами. Красные ядра состоят из двух частей: мелкоклеточной, являющейся основой проводящих путей, а также крупноклеточной – образующей основу ядер. Располагаются в верхней покрышке рядом с черной субстанцией, представляют собой основные пирамидальные центры двигательной активности – основную часть мозга, контролирующую все осознанные и рефлекторные движения человеческого тела.

Черная субстанция

Местоположение черной субстанции в виде полумесяца – между покрышкой и ножками. В веществе содержится много пигмента меланина, который придает субстанции темный цвет. Принадлежит субстанция к экстрапирамидной двигательной системе, регулирует преимущественно тонус мышц и как будут выполняться автоматические движения. Особенность мозгового вещества состоит в том, что если черное вещество по каким-то причинам не выполняет свою функцию, то ее берут на себя красные ядра среднего мозга.

Функции среднего мозга

Долгое время сети ядер приписывали лишь одно назначение в анатомии – разделение ствола и больших полушарий. В ходе дальнейших исследований стало понятно, что они выполняют практически все функции, присущие высокодифференцированной нервной ткани, являются точкой пересечения большей части чувствительных нервных путей. Выделяют следующие функции среднего мозга человека:

  1. Регуляция физиологии двигательной реакции на сильный внешний раздражитель (боль, яркий свет, шум).
  2. Функция бинокулярного зрения – обеспечение способности видеть одновременно четкое изображение двумя глазами.
  3. Реакция в органах зрения, носящая вегетативный характер, проявляется аккомодацией.
  4. Рефлексы среднего мозга, обеспечивающие одновременный поворот глаз и головы на внешний раздражитель любой силы.
  5. Центр краткой обработки первичной сенсорного, чувствительного сигнала (зрение, слух, обоняние, осязание) и дальнейшее его направление в основные центры анализаторов).
  6. Регулировка осознанного и рефлекторного тонуса скелетной мускулатуры, позволяющая произвольные мышечные сокращения.

Видео

Источник: sovets24.ru

Что такое средний мозг в биологии

Над варолиевым мостом расположен средний мозг. Верхний его отдел состоит из четверохолмия, нижний из ножек большого мозга. Четверохолмие состоит из передних и задних бугров. В четверохолмии находятся:

ядра глазодвигательного нерва – III пара черепно-мозговых нервов

ядра блокового – IV пара

Ядра глазодвигательного нерва находятся в передних буграх четверохолмия. Они связаны с волокнами зрительных нервов. Здесь происходит первичный анализ зрительных раздражений. При рассматривании предметов происходит одновременное рефлекторное движение глаз и сужение зрачков, сопровождающееся движениями тела, т.к. ядра глазодвигательного нерва связаны с красным и другими ядрами. В задних буграх четверохолмия заканчиваются волокна слуховых нервов. Здесь происходит первичный анализ слуховых раздражений. Задние бугры участвуют в рефлекторных движениях ушей, головы и тела по направлению к звуку.

Красное ядро (крупное скопление серого вещества) регулирует:

1) Мышечный тонус;

2) Производство сложных движений (тонус мышц

Черное ядро состоит из интенсивно окрашенных клеток:

1) Регулирует мышечный тонус;

2) Точные мелкие движения, например пальцев рук;

3) Сложнорефлекторные акты, например жевание, глотание.

Дециребрационная регидность – состояние, которое характеризуется резким усилением тонуса мышц-разгибателей. Конечности сильно выпрямлены, голова запрокинута назад, хвост вытянут вдоль тела. Возникает при перерезке между ядром Дейтерса и красным ядром. У человека ригидность может проявляться не только при поражении структур среднего мозга, но и функций коры и пирамидного тракта.

Обеспечивается наличием восходящих и нисходящих путей, многие из которых проходят через ножки мозга.

Рост и развитие среднего мозга связаны с развитием других отделов мозгового ствола и формированием его путей к мозжечку и коре больших полушарий головного мозга. К рождению он уже сформирован. На протяжение первого года жизни большие полушария оказывают все большее влияние на деятельность других отделов, в т.ч. и на средний мозг. В связи с этим с 4 – 5-ти месяцев появляются произвольные движения, которые управляются корой.

Структура и функции мозжечка

Он расположен над мостом и продолговатым мозгом и состоит из двух полушарий, посередине расположен червь. Снаружи мозжечок покрыт корой, образованной телами нервных клеток толщиной 1 – 1,5 мм. В ней 3 слоя клеток – наружние, средние, внутренние. Большая часть коры в глубоких бороздах. Борозды делят мозжечок на доли, каждая параллельными бороздками делится на извилины. Группы извилин образует дольки.

Внутри мозжечка серое вещество образует ядра (шаровидные, пробковидные, зубчатые) — 4 пары, самые крупные – зубчатые. Основная масса белое вещество – нервные волокна.

Со стволом мозжечок соединяется тремя парами ножек. В верхних ножках в основном эфферентные пути. В средних и нижних ножках – преимущественно афферентные.

Функции мозжечка выявляются в экспериментах с частичным или полным удалением его. При этом наблюдаются глубокие расстройства двигательных актов.

Читайте также:  Спирография заключение пример

Мозжечок принимает обязательное участие в организации каждого двигательного акта – координация с учетом положения тела (за счет притока импульсов с вестибулярного аппарата); регулирует мышечный тонус точных движений; принимает участие в регуляции вегетативных функций (облегчает или угнетает сердечно-сосудистую деятельность, дыхание, пищеварение, терморегуляцию), оказывает трофическое влияние на рецепторы, скелетные мышцы, нейроны большого полушария.

Ряд симптомов, указывающих на поражение мозжечка

1. Астения – быстрая мышечная утомляемость, снижение силы мышечного сокращения.

2. Дистония – нарушение регуляции мышечного тонуса. Может проявляться в гипо- и гипертонии. Атония – отсутствие тонуса.

3. Атаксия – плохая координация движений. Нет соответствия между характером движений и силой сокращения разных групп мышц.

4. Астазия – не возможность стоять неподвижно, тело раскачивается справа налево, спереди назад. Потеря способности к слитному тетаническому сокращению, непрерывное дрожание.

Развитие

У новорожденного червь развит больше чем полушария. Наиболее интенсивно мозжечок растет в первый год жизни, особенно с 5 по 11 месяц, когда ребенок учится сидеть и ходить. У годовалого ребенка масса мозжечка увеличивается в 4 раза и составляет 95г (у взрослых около 150г.). Интенсивное развитие мозжечка происходит и в период полового созревания.

Становление рефлекторной функции мозжечка связано с формированием продолговатого среднего и промежуточного мозга.

5. Структура и функции промежуточного мозга

Промежуточный мозг расположен под мозолистым телом над средним мозгом, сверху полностью покрыт большими полушариями. Он состоит из зрительных бугров (таламуса), эпи-, мета — и гипоталамуса (подбугорной области).

Таламус – самая большая часть промежуточного мозга, представляет собой отдел центральной нервной системы. Он парный, яйцевидной формы, состоящий из серого вещества, сгруппированного ядрами, к которым приходят афферентные пути почти от всех рецепторов. Правый и левый таламус своими медиальными поверхностями обращены друг к другу, соединены межталамическим сращением и образуют боковые стенки полости промежуточного мозга — третий мозговой желудочек.

Прослойками белого вещества таламус делится на 3 области: переднюю, латеральную и медиальную – это скопление около 40 ядер.

Эпиталамус – включает шишковидную железу (эпифиз), поводки и треугольники поводков. Эпифиз – ЖВС, подвешен на двух поводках и связан с таламусом треугольниками поводков. В треугольнике – ядра обонятельного нерва.

Из зрительных бугров информация поступает в кору больших полушарий головного мозга. В зависимости от характера влияние на кору большого полушария ядра таламуса делят на специфические и неспецифические.

Метаталамус образован парным медиальным и латеральным коленчатыми телами, лежащими позади каждого таламуса.

Медиальные коленчатые тела – подкорковые центры слухового анализатора (вместе с четверохолмием).

Латеральные коленчатые тела – подкорковые центры зрительного анализатора.

Гипоталамус включает ряд структур: серый бугор, мамиллярные тела. Серое вещество стенок и дна третьего мозгового желудочка.

Функции

Таламус – своеобразные ворота, через них обязательно проходят все афферентные сигналы в кору. Вся информация от рецепторов анализаторов (кроме обоняния). Это главный коллектор на пути информации. Имеет тесные связи с ретикулярными формами, мозжечком, гипотоламусом и с корой.

Ядра таламуса делятся на специфические: переключающие и ассоциативные.

Специфические ядра осуществляет регуляцию тактильной, температурной, болевой и вкусовой чувствительности, слуховых и зрительных ощущений. Эти ядра с другими структурами обеспечивают эмоциональную окраску ощущений, получают информацию от внутренних органов. Причем вся информация проходит первичную обработку и формирует примитивные ощущения, а затем информация передается в определенную зону коры. Имеют первостепенное значение для чрезвычайно быстрой передачи информации от определенных афферентных систем в кору. Все эти процессы протекают при участии других структур, в частности ассоциативных ядер.

Неспецифические ядра передают информацию к коре больших полушарий. Относятся к ретикулярной формации. Это срединные и парафаскулярные ядра.

Ассоциативные не получают прямых проекций с периферии, а образуются связи с другими ядрами таламуса и корой, имеют значения в интеграционной деятельности парасимпатической нервной системы. Их возбуждение вызывает те же эффекты, что и раздражение парасимпатических нервных волокон (замедляется работа сердца, расширяются кровеносные сосуды, понижается сахар в крови, усиливается секреция и моторика пищеварительного тракта.

Гипоталамус имеет более 30 пар ядер.

Супраоптическое вырабатывает вазопрессин (АДГ).

1. Преоптическая область – регуляция осмотического давления.

2. Передняя группа ядер – центры насыщения; положительных протопатических эмоций радости, удовольствия; парасимпатической нервной системы.

3. Средняя группа ядер – центры регуляции обмена веществ и энергии.

4. Наружная группа ядер – центры голода.

5. Задняя группа ядер – высшие центры симпатической нервной системы. Центры отрицательных эмоций ярости, гнева и страха.

Связи между гипоталамусом и гипофизом осуществляются через вегетативную нервную систему. Связи с корой обуславливают эмоциональное поведение и др. Функции.

1. Регуляция эндокринных функций

2. Функций желудочно-кишечного тракта

3. Многочисленных соматических функций

4. Регуляция постоянства внутренней среды

5. Регуляция сна и бодрствования

К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров хорошо развита. Недостаточно развиты структуры гипоталамуса, поэтому у новорожденных и детей 1-го года жизни несовершенна регуляция температуры тела.

После рождения зрительные бугры увеличиваются в размерах за счет роста нервных клеток и волокон, процесс продолжается до 13 – 15 лет. До полового созревания длится дифференцировка ядер гипоталамуса.

Источник: studopedia.ru