Возрастные особенности головного мозга

У новорожденного головной мозг относительно большой, масса его в среднем 390 г (340 — 430 г) у мальчиков и 355 г (330 — 370 г) у девочек, что составляет 12 —13 % массы тела (у взрослых — при­мерно 2,5 %). Масса мозга по отношению к массе тела у новорож­денного определяется отношением 1:8 (у взрослого это отноше­ние — 1:40). К концу первого года жизни масса мозга удваивает­ся, а к 3—4 годам утраивается. В дальнейшем (после 7 лет) масса головного мозга возрастает медленно и к 20 —29 годам достигает максимального значения (1 355 г — у мужчин и 1 220 г — у жен­щин). В последующие возрастные периоды, вплоть до 60 лет у муж­чин и 55 лет у женщин, масса мозга существенно не изменяется, а после 55 — 60 лет отмечается некоторое уменьшение ее.У новорожденного лучше развиты онтогенетически более ста­рые отделы мозга. Масса ствола мозга равна 10,0 — 10,5 г, что со­ставляет примерно 2,7 % массы тела (у взрослого около 2 %), а моз­жечка — 20 г (5,4% массы тела). К 5 месяцам жизни масса моз­жечка увеличивается в 3 раза, к 9 месяцам — в 4 раза (ребенок умеет стоять, начинает ходить). Наиболее интенсивно развиваются по­лушария мозжечка. Промежуточный мозг у новорожденного раз­вит также относительно хорошо. Лобная доля большого мозга силь­но выпуклая и относительно невелика. Височная доля высокая. Ос-тровковая доля (островок) расположена глубоко. До 4 лет жизни головной мозг ребенка растет равномерно в высоту, длину и ши­рину, в дальнейшем преобладает рост мозга в высоту. Наиболее быстро растут лобная и теменная доли.На поверхности полушарий большого мозга у новорожденного уже имеются борозды и извилины. Основные борозды (централь­ная, латеральная и др.) выражены хорошо, а ветви основных бо­розд и мелкие извилины обозначены слабо. В дальнейшем, по мере увеличения возраста ребенка, борозды становятся глубже, изви­лины между ними рельефнее. Миелинизация нервных волокон в онтогенетически более старых отделах (ствол мозга) начинается и заканчивается раньше, чем в более новых отделах. В коре боль­шого мозга раньше миелинизируются нервные волокна, прово­дящие различные виды чувствительности (общей), а также осуществляющие связи с подкорковыми ядрами. Миелинизация афферентных волокон начинается примерно в 2 месяца и закан­чивается к 4 —5 годам, а эфферентных волокон — несколько поз­же, в период от 4 —5 месяцев до 7 —8 лет.Взаимоотношения борозд и извилин с костями и швами кры­ши черепа у новорожденных несколько иные, чем у взрослого. Центральная борозда расположена на уровне теменной кости. Нижнелатеральная часть этой борозды находится на 1,0 — 1,5 см краниальнее чешуйчатого шва. Теменно-затылочная борозда ле­жит на 12 мм кпереди от ламбдовидного шва. Соотношения бо­розд, извилин мозга и швов, характерные для взрослого челове­ка, устанавливаются у детей 6 — 8 лет.Мозолистое тело у новорожденного тонкое, короткое. Оно ра­стет одновременно с развитием и увеличением полушарий боль­шого мозга, преимущественно в краниальном и каудальном направлениях, располагаясь над полостью промежуточного мозга (над III желудочком). С развитием полушарий большого мозга увеличивается толщина ствола мозолистого тела (до 1 см у взрос­лого человека) и валика мозолистого тела (до 2 см), что обуслов­лено увеличением количества комиссуральных нервных волокон. 

Оболочки спинного и головного мозга

Спинной и головной мозг покрыты тремя оболочками. Это на­ружная — твердая оболочка мозга, средняя — паутинная и внут­ренняя — мягкая оболочка мозга. Оболочки спинного мозга в об­ласти большого затылочного отверстия продолжаются в одноимен­ные оболочки головного мозга.Непосредственно к наружной поверхности мозга, спинного и головного, прилежит мягкая (сосудистая) оболочка, которая захо­дит во все щели и борозды. Мягкая оболочка очень тонкая, обра­зована рыхлой соединительной тканью, богатой тонкими эласти ческими волокнами и кровеносными сосудами. От нее отходят соединительно-тканные волокна, которые вместе с кровеносны­ми сосудами проникают в вещество мозга.Кнаружи от сосудистой оболочки располагается паутинная обо­лочка. Между веществом мозга, покрытым мягкой оболочкой и паутинной оболочкой, находится так называемое подпаутинное (субарахноидальное) пространство, заполненное (120 — 140 мл) спинно-мозговой жидкостью. В нижней части позвоночного кана­ла в ттодпаутинном пространстве спинного мозга свободно плава­ют корешки нижних (крестцовых) спинно-мозговых нервов. В по­лости черепа над крупными щелями и бороздами подпаутинное пространство широкое, образует вместилища, получившие на­звания цистерн. Наиболее обширные цистерны — мозжечково-мозговая, лежащая между мозжечком и продолговатым мозгом, цис­терна латеральной ямки —- располагается в области одноименной борозды. Цистерна зрительного перекреста находится кпереди от перекреста, межножковая цистерна — между ножками мозга. Под-паутинные пространства головного и спинного мозга сообщают­ся между собой в месте перехода спинного мозга в головной.В подпаутинное пространство оттекает спинно-мозговая жид­кость, образующаяся в желудочках головного мозга. В боковых (1 и II), третьем (III) и четвертом (IV) желудочках мозга имеются сосудистые сплетения, образующие спинно-мозговую жидкость. Состоят сосудистые сплетения из рыхлой волокнистой соедини­тельной ткани с большим количеством в ней кровеноснвтх сосу­дов (капилляров), покрытых со стороны желудочков кубическим эпителием.Из боковых желудочков через межжелудочковые отверстия жид-коств оттекает в третий желудочек, из третьего по водопроводу мозга — в четвертый, а из четвертого через три отверстия (боко­вые и срединное) — в мозжечково-мозговую цистерну подпау-тинного пространства. Отток спинно-мозговой жидкости из под-паутинного пространства в кровв осуществляется через выпячива­ния (грануляции) паутинной оболочки, проникающие в просвет си­нусов твердой оболочки головного мозга, а также в кровеносные капилляры у места выхода корешков черепных и спинно-мозго­вых нервов из полости черепа и из позвоночного канала. Благода­ря этому механизму спинно-мозговая жидкость постоянно обра­зуется в желудочках и всасывается в кровь с одинаковой скорос­тью.Снаружи от паутинной оболочки находится твердая оболочка мозга, которая образована плотной волокнистой соединительной тканью и отличается прочностью. В позвоночном канале твердая оболочка спинного мозга представляет собой длинный мешок, содержащий спинной мозг с корешками спинно-мозговых нервов, спинно-мозговыми узлами, мягкой и паутинной оболочками и спинно-мозговой жидкостью. Наружная поверхность твердой моз­говой оболочки спинного мозга отделена от надкостницы, выс­тилающей изнутри позвоночный канал надоболочечным простран­ством, заполненным жировой клетчаткой и венозным сплетени­ем. Твердая оболочка спинного мозга вверху переходит в твердую оболочку головного мозга.Твердая оболочка головного мозга срастается с надкостни­цей, поэтому она непосредственно покрывает внутреннюю по­верхность костей черепа. С костями основания черепа твердая оболочка сращена прочно, а с костями свода черепа — рыхло. Между твердой оболочкой мозга и паутинной оболочкой имеет­ся узкое пространство, в котором находится небольшое количе­ство жидкости.В некоторых участках твердая оболочка головного мозга образу­ет отростки, которые состоят из двух листков и глубоко впя­чиваются в щели, отделяющие друг от друга части мозга. В местах отхождения отростков оболочка (листки) расщепляется, образуя каналы треугольной формы — синусы твердой мозговой оболочки, выстланные эндотелием. Листки, образующие стенки синусов, туго натянуты и не спадаются. В синусы из мозга по венам оттекает венозная кровь, которая поступает затем во внутренние яремные вены.Самым крупным отростком твердой мозговой оболочки, рас­положенным в сагиттальной плоскости, является серп большого мозга. Серп отделяет друг от друга полушария большого мозга. В основании серпа большого мозга имеется расщепление его ли­стков — верхний сагиттальный синус. В толше свободного нижнего края серпа находится нижний сагиттальный синус.Другой крупный отросток — намет мозжечка, внедряется сза­ди в поперечную щель большого мозга и отделяет затылочные доли полушарий от мозжечка. Намет мозжечка прикрепляется спе­реди к верхним краям височных костей, а сзади — к затылочной кости по краям борозды поперечного синуса. По линии прикреп­ления к затылочной кости намета мозжечка между его листками образуется поперечный синус, который по сторонам продолжается в парный сигмовидный синус. С каждой стороны сигмовидный си­нус, лежащий в сигмовидной борозде, переходит во внутреннюю яремную вену.Между полушариями мозжечка находится в сагиттальной плос­кости серп мозжечка, прикрепляющийся сзади к внутреннему заты­лочному гребню. По линии прикрепления к затылочной кости серпа мозжечка в его расщеплении находится затылочный синус.Над гипофизом твердая оболочка образует диафрагму седла (ту­рецкого), которая отделяет гипофизарную ямку от полости черепа.По бокам от турецкого седла расположен пещеристый синус. Через этот синус проходит внутренняя сонная артерия, а также глазодвигательный, блоковый и отводящий черепные нервы и глаз­ная ветвь тройничного нерва.Оба пещеристых синуса соединяются между собой поперечны­ми межпещеристыми синусами. Парные верхний и нижний камени­стые синусы, лежащие вдоль одноименных краев пирамиды ви­сочной кости, впереди соединяются с соответствующим пещери­стым синусом, а сзади и латерально — с поперечным и ситмо-видным синусами. 

Возрастные особенности оболочек головного и спинного мозга

Твердая оболочка головного мозга у новорожденного тонкая, сращена с костями черепа. Отростки оболочки развиты слабо. Си­нусы твердой оболочки головного мозга тонкостенные, относи­тельно широкие. Длина верхнего сагиттального синуса у новорож­денного 18 — 20 см. Проецируются синусы иначе, чем у взрослого. Например, сигмовидный синус находится на 15 мм кзади от ба­рабанного кольца наружного слухового прохода. Отмечается большая, чем у взрослого, асимметрия размеров синусов. Перед­ний конец верхнего сагиттального синуса анастомозирует с вена­ми слизистой оболочки носа. После 10 лет строение и топография синусов такие же, как у взрослого человека.Паутинная и мягкая оболочки головного и спинного мозга у новорожденного тонкие, нежные. Подпаутинное пространство от­носительно большое. Его вместимость у новорожденного около 20 см³, затем довольно быстро увеличивается: к концу первого года жизни — до 30 см³, к 5 годам — до 40 — 60 см³. У детей 8 лет объем подпаутинного пространства достигает 100 — 140 см³, у взрослого человека составляет 100 — 200 см³. Мозжечково-мозго-вая, межножковая и другие цистерны на основании мозга у ново­рожденного довольно крупные. Так, высота мозжечково-мозго-вой цистерны равна около 2 см, а ширина ее (у верхней грани­цы) варьирует от 0,8 до 1,8 см.  

Локализация функций в коре полушарий большого мозга

В коре большого мозга происходит анализ всех раздражений, которые поступают по проводящим путям из окружающей внеш­ней и из внутренней среды. Наибольшее число афферентных им­пульсов поступает через ядра таламуса к клеткам III и IV слоев коры большого мозга. В коре большого мозга располагаются цент­ры, регулирующие выполнение определенных функций. И. П. Пав­лов рассматривал кору большого мозга как совокупность корко­вых концов анализаторов. Под термином «анализатор» понимает ся сложный комплекс анатомических структур, который состоит из периферического рецепторного (воспринимающего) аппарата (чувствительных нервных окончаний), проводников нервных им­пульсов (проводящих путей) и центра, расположенного в соот­ветствующих участках коры большого мозга, где происходит выс­ший анализ.Корковый конец анализаторов включает ядро и рассеянные нерв­ные клетки. В ядре расположено наибольшее количество нейро­нов, воспринимающих определенного вида нервные импульсы. Рас­сеянные нервные элементы расположены менее плотно вблизи ядра. Если в ядре осуществляется высший анализ и синтез, то в рассеянных элементах этот анализ более простой. При этом зоны «рассеянных элементов» различных анализаторов не имеют четких границ и наслаиваются друг на друга.В коре постцентральной извилины и верхней теменной дольки залегают ядра коркового конца анализатора проприоцептивной и общей чувствительности (температурной, болевой, осязательной) противоположной половины тела. При этом ближе к продольной щели мозга расположены корковые концы анализатора чувстви­тельности нижних конечностей и нижних отделов туловища, а наиболее низко у латеральной борозды проецируются рецепторные поля верхних частей тела и головы.Ядро двигательного анализатора находится главным образом в прсдцентральной извилине и парацентральной дольке на меди­альной поверхности полушария (двигательная область коры). В верх­них участках предцентральной извилины расположены двига­тельные центры мышц нижних конечностей и самих нижних отде­лов туловища. В нижней части этой извилины у латеральной бо­розды находятся центры, регулирующие деятельность мышц лица и головы. Двигательные области каждого из полушарий связаны со скелетными мышцами противоположной стороны тела. В обоих описанных центрах размер проекционных зон зависит не от вели­чины органов или частей тела, а от их функционального значения. Так, зона кисти в коре полушария большого мозга занимает зна­чительно большее место, чем зоны туловища и нижней конечно­сти, вместе взятые.На обращенной к островку поверхности средней части верх­ней височной извилины находится ядро слухового анализатора. Ядро зрительного анализатора располагается на медиальной поверхно­сти затылочной доли полушария большого мозга по обеим сторо­нам («по берегам») шпорной борозды. К каждому из полушарий подходят проводящие пути от рецепторов органа слуха и органа зрения как левой, так и правой сторон.Корковый конец обонятельного анализатора находится в коре крючка, в гиппокампе и зубчатой извилине. Ядра обонятельного анализатора и рядом расположенного вкусового связаны проводящими путями с рецепторами как левой, так и правой стороны. Корковые концы анализаторов осуществляют анализ и синтез сиг­налов, поступающих из внешней и внутренней среды организма, составляющих так называемую первую сигнальную систему действи­тельности (И.П.Павлов). Наряду с проекционными (чувствитель­ными) зонами коры, в которые от органов и частей тела поступают нервные импульсы различных видов чувствительности, и двига­тельными зонами, из которых уходят импульсы к двигательным центрам — ядрам ствола и спинного мозга, в коре полушарий большого мозга человека имеются зоны, выполняющие специ­альные функции центров речи, хотя в речевой и мыслительной деятельности принимает участие вся новая кора.Двигательный центр речи, устной, письменной (артикуляция речи, произнесение и написание слов и предложений) находит­ся в коре задне-нижних отделов лобной доли, возле общего дви­гательного центра.Анализаторы восприятия слуховых и зрительных образов речи (по­нимание слов чужой речи, словесного обозначения предметов и действий, узнавание букв, слов и их назначения, контроль за соб­ственной речью, устной и письменной) расположены рядом с корковыми зонами слуха и зрения. Следует особо отметить, что речевые анализаторы у правшей находятся в левом полушарии большого мозга, а у левшей — в правом полушарии.Нервные клетки ассоциативных зон, которые также выделяют в коре полушарий большого мозга, не имеют прямых связей ни с органами чувств, ни с мышцами. Ассоциативные зоны выполня­ют связующие, интегративные функции, они соединяют друг с другом различные области коры, объединяют поступающие в кору различного рода импульсы, формируют целостные поведенчес­кие акты, логическое мышление, память. Например, понимание прочитанного или устной речи, узнавание предметов и их назна­чение. При повреждении таких ассоциативных зон восприятие све­та или звука сохраняется, однако узнавание световых образов или звуковых ассоциаций нарушается. Человек может видеть буквы и не понимать, что они обозначают, слышит речь и не восприни­мает значения слов. При нарушении ассоциативных зон коры боль­шого мозга возможна потеря речи. Человек (больной) может по­нимать речь, но сам говорить не может. Человек разучивается писать, не может выполнять заученные движения написания букв, слов. Не может выполнять другие, ранее привычные движения (застегивать пуговицы, зажигать спички).Значение правого и левого полушарий в выполнении различ­ных функций неодинаково. У правшей левое полушарие большого мозга играет большую роль в двигательных функциях, поскольку мышцы правой стороны тела иннервируются из левого полуша­рия. Чувствительные импульсы из правой половины тела также юступают в левую половину полушария. У правшей правые рука и нога сильнее, ловчее в движениях, чем левые. В левом полуша­рии мозга у правшей находятся более развитые центры устной и письменной речи, словесного логического мышления. Правое по­лушарие обеспечивает конкретное, образное мышление, художе­ственные способности. В правом полушарии лучше развиты чув­ствительные центры.В то же время кора полушарий большого мозга, функционируя как единое целое, осуществляет процессы обработки чувствитель­ной информации, формирует двигательные команды. Кора явля­ется материальной основой высшей нервной деятельности чело­века, которая обеспечивает индивидуальное приспособление че­ловека к изменяющимся условиям внутренней и окружающей (внешней) среды. Благодаря гибкой приспособляемости к посто­янно изменяющейся обстановке организм человека сохраняет свою жизнеспособность и жизнедеятельность. Такая ситуация возмож­на благодаря условным рефлексам, образующимся с непосред­ственным участием коры полушарий большого мозга. Условные реф­лексы являются приобретенными, они образуются в процессе жиз­ни человека, в отличие от безусловных, врожденных рефлексов.Безусловные рефлексы образуются только при нанесении специ­фических для данных рецепторов раздражений. Это свет — для глаз, звук — для органа слуха, болевое, температурное воздействие на кожу. Для образования безусловных рефлексов не нужны специ­фические раздражители, эти рефлексы могут быть выработаны в ответ на любое раздражение.Безусловные рефлексы передаются по наследству, они функ­ционируют у новорожденных, так как рефлекторные дуги этих рефлексов к моменту рождения уже сформированы. Это рефлек­сы сосания, слюноотделения, глотания, моргания и др. Безус­ловные рефлексы образуются при действии непосредственных раздражителей, они устойчивые, сохраняются в течение всей жизни. Например, в ответ на прикосновение пальца к горячему (ожог) мышцы резко сокращаются, отдергивается рука. При по­падании пылинки на поверхность глаза смыкаются веки. Это обо­ронительные рефлексы. Рефлекторная дуга безусловных рефлек­сов может проходить через любой отдел центральной нервной системы: спинной мозг, ствол головного мозга, подкорковые (ба-зальные) узлы.Условные рефлексы являются функцией коры полушарий боль­шого мозга, они приобретаются индивидуально. Для образования условного рефлекса необходимы определенные условия. Услов­ные рефлексы образуются на основе безусловных рефлексов, ког­да они совпадают по времени. Например, в ответ на какой-либо раздражитель человек (животное) обращает внимание, настора­живается. При сочетании такого условного раздражителя со сле дующим за ним безусловным, конкретным, вызывающим боль, появление пищи и т.д., в конечном итоге на такой раздражитель формируется ответ как на безусловное, прямое воздействие. Услов­ный рефлекс может сформироваться в ответ на устное или пись­менное слово, зрительный образ. Так, при появлении какой-то жизненной ситуации на экране телевизора или в книге при ее чтении у зрителя или читателя может возникнуть улыбка на лице или, наоборот, слезы, печальное настроение.Врожденные безусловные рефлексы, участвующие и у живот­ных, и у человека в ответных реакциях на конкретные раздражи­тели, И.П.Павлов объединял в первую сигнальную систему.У человека, отличающегося от животных уровнем организации го­ловного мозга, коры его полушарий, особенностями высшей нервной деятельности, имеется речь, способность к обобщению и отвлечен­ному мышлению. У человека в связи с этим сформировалась услов­но-рефлекторная деятельность, где произносимое, видимое, слыши­мое слово играет огромную роль. Основанную на безусловных реф­лексах условно-рефлекторную деятельность, специфическую для че­ловека, И. П. Павлов назвал второй сигнальной системой. 

Возрастные особенности функциональных центров в коре большого мозга

Ядра корковых анализаторов развиваются, дифференцируются после рождения, когда под воздействием факторов внешней сре­ды усложняется строение коры полушарий большого мозга. Раз­витие чувствительных путей у ребенка связано с их созреванием, прежде всего в спинном мозге. У новорожденного ребенка имеет­ся ответная реакция на болевые, температурные и тактильные раздражения, возникает общее двигательное беспокойство. Одна­ко ребенок не дифференцирует характер раздражения, так как корковые концы этих анализаторов еще не развиты. Рефлекторная дуга замыкается в спинном мозге или в зрительном бугре. Ответ­ная реакция следует по волокнам собственных пучков спинного мозга или по красноядерно-спинно-мозговому пути. Только с дифференцировкой функций коры большого мозга появляются такие виды чувствительности, как осязание, количественная и каче­ственная оценка болевых, температурных раздражений. Эти виды чувствительности развиваются в течение первых лет жизни ре­бенка. Двигательные функции у новорожденного также еще не сформированы. В первые месяцы после рождения ребенка они ха­отичны, непроизвольны, так как недостаточно развита система базальных узлов, обеспечивающая четкий автоматизм движений (функционирует только бледный шар). К 4 — 5 месяцам жизни, с развитием полосатого тела и началом созревания двигательных анализаторов коры полушарий большого мозга, появляются про­стые направленные движения, например хватание. Однако в тече­ние первых двух лет такие движения еще неустойчивые и нечет­кие. В течение первого-второго года жизни возникают связи чув­ствительных центров с предцентральной извилиной. Целенаправ­ленные движения появляются к 3 годам. К этому времени форми­руется нервный двигательный центр, который полностью диф­ференцируется к 7 —10 годам.Ядро слухового анализатора у новорожденного подготовлено к условно-рефлекторной деятельности. В 2 — 3 года начинает разви­ваться вторая сигнальная система и корковый центр слуха быстро усложняется. Ядро зрительного анализатора у новорожденного по своему клеточному составу сходно с ядром взрослых. В дальней­шем происходит постепенное усложнение структур ядра под вли­янием внешних факторов. Ядро двигательного анализатора устной речи (артикуляции) дифференцируется к 3 годам жизни. Ядро дви­гательного анализатора письменной речи окончательно форми­руется к 7 годам. Ядро слухового анализатора устной речи созре­вает в первые годы жизни. Ядро зрительного анализатора пись­менной речи формируется до 7-летнего возраста.