Біологія. Повторне видання. 8 клас. Соболь

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

Перед завданням повного з'ясування роботи мозку людини навіть уява виявляє нерішучість.

Дж. Екклс

§ 43. Кора головного мозку, її значення

Основні поняття й ключові терміни: КОРА ПІВКУЛЬ ВЕЛИКОГО МОЗКУ.

Пригадайте! Що таке великий мозок?

Цікаво!

Здавна вважають, що формування мозку завершується в ранньому дитинстві. Але, як виявляється, після семи років деякі ділянки мозку, пов'язані з мовою і складною психічною діяльністю людини, продовжують змінюватися. Біохімічні й молекулярні перебудови тривають протягом усього життя людини. А чи змінюється кількість звивин півкуль великого мозку в людини впродовж життя?

ЗМІСТ

Які особливості будови та функцій півкуль великого мозку?

Півкулі великого мозку - це утвори кінцевого мозку, що мають виражену складчасту поверхню й забезпечують обробку інформації та формування складних форм поведінки людини. Складки півкуль починають формуватися ще в зародковому розвитку. У новонароджених вже є первинні, вторинні й третинні борозни, але вони продовжують розвиватися й після народження, особливо до 1-2 років. До 7-12 років борозни і звивини вже мають такий вигляд, як у дорослої людини.

На поверхні півкуль є три найбільші борозни: центральна (1), бічна (2) і потилично-тім'яна (7). Вони виокремлюють у кожній півкулі 4 основних частки: лобову (4), тім'яну (5), потиличну (6) і скроневу (3) (іл. 83).

Іл. 83. Будова півкуль головного мозку

Відмінною ознакою півкуль великого мозку людини є наявність добре розвиненої кори, що утворена сірою речовиною та вкриває всю їхню поверхню. Але основну масу кінцевого мозку складає біла речовина, розташована під корою.

Ще однією важливою характеристикою півкуль великого мозку людини є розподіл функцій між ними. Ліва півкуля відповідає за такі важливі функції, як мовлення, читання, письмо, лічба, аналіз, інтелект. Права півкуля відповідає за образне сприйняття, уяву, почуття, синтез та інтуїцію. У кожну півкулю нервові імпульси надходять з протилежної сторони тіла: права півкуля керує органами лівої частини тіла і отримує інформацію зліва, а ліва, навпаки. Для успішної роботи потрібна злагоджена робота обох півкуль мозку. У кожної людини одна з півкуль є головуючою (домінантною): у праворуких - ліва півкуля, у ліворуких - права.

Отже, особливості зовнішньої будови півкуль великого мозку людини пов'язані із сильно вираженою складчастою поверхнею.

Яка будова кори півкуль великого мозку?

КОРА ПІВКУЛЬ ВЕЛИКОГО МОЗКУ - шар сірої речовини на поверхні півкуль великого мозку, що є осередком обробки інформації. Вона становить приблизно 44 % від об'єму півкуль. Товщина кори 3-5 мм, а її загальна площа 2000-2500 см2. Кількість нейронів кори може коливатися в межах 109-1010 і кожен з них має від 7 до 10 тис. зв'язків із сусідніми клітинами, що визначає гнучкість, стійкість і надійність функцій кори. Кора великих півкуль, незважаючи на незначну товщину, має складну будову. Нейрони кори зв'язані між собою і з нижче розташованими клітинами численними синапсами, утворюючи нейрональні колонки. Саме така колонка і є основною структурно-функціональною одиницею кори півкуль людини. Нейрональна колонка - це сукупність вертикально розташованих нейронів в корі головного мозку, яка проходить через її шари. Малі колонки містять від 80 до 120 нейронів майже в усіх зонах мозку. Загалом в корі людини налічується близько 2 · 108 таких колонок. Колонки поєднуються між собою горизонтальними зв'язками й утворюють нейронні ансамблі. Простір між тілами і відростками нервових клітин кори заповнений нейроглією і капілярами. Нейрони кори підрозділяються на 2 основних типа: пірамідальні (близько 80 % всіх клітин кори) і зірчасті (близько 20 %). Великі пірамідальні клітини (клітини Беца) відкрив український вчений В. О. Бец (1834-1894).

Іл. 84. Нейрональні колонки

Іл. 85. Нейрони кори: пірамідальні (зліва) і зірчасті (справа)

Сіра речовина кори півкуль має своє продовження у нижній білій речовині. Скупчення сірої речовини у білій, що є еволюційно старшою частиною півкуль великого мозку, називається підкіркою. До підкіркових структур відносять ядра проміжного мозку, середнього мозку, ретикулярну формацію, лімбічну систему та ін.

Отже, кора півкуль великого мозку побудована із сірої речовини і має складну тривимірну організацію нейронів, які функціонують як єдине ціле завдяки численним зв'язкам.

Яка роль кори в обробці інформації?

У корі великого мозку розрізняють три види функціональних ділянок - чутливі, рухові та асоціативні зони. Чутливі поля одержують інформацію від різних рецепторів і є кірковими ділянками її аналізу, рухові - надсилають командні імпульси до робочих органів, асоціативні - аналізують і зберігають інформацію, саме з ними пов'язані навчання, мовлення, мислення, свідомість. Основними полями, що різняться за будовою і функціями, є шкірно-м'язова, рухова, слухова, нюхова, смакова, зорова зони.

Іл. 86. Функції кори півкуль: 1 - первинна нюхова зона; 2 - лобова зона (аналітичне мислення); 3 - руховий центр мови; 4 - рухова зона; 5 - зона шкірно-м'язової чутливості; 6 - асоціативна сомато-сенсорна зона; 7 - слуховий центр мови; 8 - асоціативна зорова зона; 9 - первинна зорова зона; 10 - первинна слухова зона; 11 - асоціативна слухова зона

Кора лобової частки відіграє визначальну роль у навчанні, регуляції поведінки в нестандартних ситуаціях, використанні накопиченого досвіду людини, виявленні почуттів. У лобовій частці лівої півкулі розташований руховий центр мови, що забезпечує здатність людини писати речення й вимовляти слова. Спереду від центральної борозни розташована рухова зона кори, що забезпечує рухи м'язів й суглобів тіла.

У корі тім'яної частки позаду центральної борозни розташована зона шкірно-м'язової чутливості, до якої надходить інформація від шкіри, суглобів й м'язів і з якою пов'язані відчуття дотику, болі й температури. Але більша частина цієї частки, як і лобової, зайнята асоціативними полями, що значною мірою визначають поведінку людини.

У корі потиличної частки розташовані зорові зони, що забезпечують чітке сприймання зорових об'єктів, їхнє запам'ятовування та розпізнавання символічних зорових образів (літер, цифр, міміки обличчя тощо).

У корі скроневої частки розташовані слуховий центр мови, слухові та смакові зони.

Отже, кора є найвищим центром обробки інформації та забезпечує здійснення рефлексів, що складають основу ВНД (пам'ять, емоції, мислення тощо).

ДІЯЛЬНІСТЬ

САМОСТІЙНА РОБОТА З ІЛЮСТРАЦІЄЮ Значення кори півкуль

Застосуйте знання англійської мови й визначте назви, розташування та значення чутливих, рухових та асоціативних зон кори в частках півкуль великого мозку.

Частка півкуль

Зони кори півкуль

Значення зони

БІОЛОГІЯ + НЕЙРОКІБЕРНЕТИКА Нейрокомп'ютери й кора півкуль

Blue Brain Project - проект з біокібернетичного моделювання кори людини, який розпочався в 2005 році. Над проектом спільно працюють компанія IBM і Швейцарський Технічний Інститут. Проект використовує суперпотужний комп'ютер Blue Gene для моделювання нейронних мереж. Наприкінці 2006 року вдалося змоделювати одну нервову колонку кори молодого щура. При цьому було задіяно 8192 процесори для моделювання 10000 нейронів та близько 3 • 107 синапсів. 3 2009 року в США почав діяти ще один проект Human Connectome Project, метою якого є опис нейрональних шляхів людини. Яке значення мають дослідження кори півкуль людини для створення нейрокомп'ютерів?

БІОЛОГІЯ + НАУКА В. О. Бец й нервова система

Володимир Олексійович Бец (1834-1894) - український анатом і гістолог, професор кафедри анатомії університету Св. Володимира. Вагоме значення у вивченні головного мозку мають здійснені ним наукові дослідження мікроскопічної будови кори. Він першим описав шестишарову структуру кори головного мозку (1874) і відкрив у ній пірамідальні клітини (клітини Беца). Оцініть значення внеску В. О. Беца у розвиток знань про нервову систему.

РЕЗУЛЬТАТ

1-6 балів. 1. Що таке півкулі великого мозку? 2. Назвіть частки великих півкуль. 3. Що таке кора півкуль великого мозку? 4. Що є структурно-функціональною одиницю кори півкуль? 5. Які три види функціональних ділянок виділяють в корі півкуль? 6. Наведіть приклади функціональних зон кори півкуль. 7-9 балів. 7. Які особливості будови та функцій півкуль великого мозку? 8. Яка будова кори півкуль великого мозку? 9. Яка роль кори в обробці інформації? 10-12 балів. 10. Яке значення мають знання про будову та функції кори півкуль для людини?