Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Мозок людини складається з мільярдів нервових клітин,

причому окремі нейрони пов'язані з тисячами інших.

Як же організована ця величезна тривимірна сітка?

Із книжки «Мозок»

§ 37. ГОЛОВНИЙ МОЗОК, ФУНКЦІЇ ТА БУДОВА

Основні поняття й ключові терміни: ГОЛОВНИЙ МОЗОК.

Пригадайте!

Що таке центральна нервова система?

Поміркуйте!

Ученими було проведене порівняння між людським мозком і одним з найбільших комп’ютерів у світі «Крей». При цьому було встановлено, що для розв’язування однієї й тієї самої задачі комп’ютер, за умови здійснення ним 400 млн дій за секунду, має працювати 100 років, у той час як мозок може зробити ту саму роботу за 1 хв. Завдяки чому головний мозок має такі переваги?

ЗМІСТ

Яке значення має головний мозок для організму людини?

Із загальної кількості нейронів організму, яка оцінюється приблизно в 20 млрд, 3/4 цієї кількості міститься в головному мозку, решта - у спинному. Головний мозок новонародженого містить близько 10 млрд нейронів, а найбільша кількість - 14 млрд нейронів - у мозку дев’ятикласника. Кожний типовий нейрон може мати до 10 000 синапсів і отримувати інформацію від 1000 інших нейронів. Діяльність мозку людини пов’язана з потоком інформації по складних ланцюгах, що побудовані з нейронних сіток. Середня маса головного мозку в дорослої людини - 1300-1500 г, що становить близько 2 % від маси тіла. Але незважаючи на незначні розміри, головний мозок з його нейронною організацією є найважливішим органом людини. Яке ж значення має головний мозок?

Головний мозок містить нервові центри рефлексів, що здійснюють мимовільні природжені рухи ковтання, дихання, серцебиття, кліпання, травлення тощо. А в корі півкуль формуються центри довільних рухів, яких ми навчаємося впродовж життя. Завдяки цим реакціям ми розмовляємо, спілкуємося, працюємо, активно відпочиваємо, тобто живемо по-людськи (рефлекторна функція).

Основні функції головного мозку

1. Рефлекторна

2. Провідникова

3. Інформативна

4. Інтегративна

У головному мозку є біла речовина, волокна якої зв’язують між собою відділи головного мозку та утворюють висхідні й низхідні шляхи для зв’язку зі спинним мозком (провідникова функція).

У головному мозку формуються відчуття людини, без яких неможливі наша уява та мислення. До нього надходить уся інформація від органів зору, слуху, нюху, смаку, дотику, рівноваги, яка забезпечує відображення навколишнього світу (інформативна функція).

Головний мозок контролює всі дії організму людини. Під час здійснення рефлексів від робочих органів до головного мозку надходять сигнали відносно ефективності реакцій. Це явище названо зворотним зв’язком. Сукупність нервових шляхів — рефлекторної дуги та шляхів отримання зворотної інформації - утворює рефлекторне кільце. Результатом такого контролю є нові пристосувальні дії. І, нарешті, головний мозок є осередком вищої нервової діяльності (ВНД), завдяки якій людина має переваги над «розумними» технічними системами і відрізняється від тварин із елементарною розумовою діяльністю. Людина може творити, сміятися, плакати, радіти, співчувати тощо саме завдяки нашому головному мозку. Цей відділ має ділянки, що інтегрують інформацію та сумісно забезпечують такі функції, як мислення, свідомість, мову, пам’ять, емоції тощо (інтегративна функція).

Отже, ГОЛОВНИЙ МОЗОК - вищий відділ ЦНС, що виконує рефлекторну, провідникову, інформативну та інтегративну функції.

Які особливості будови головного мозку людини?

Прогресивний розвиток мозку в людини зумовлений упливом таких соціальних чинників, як праця й членороздільна мова. В ембріональному періоді й у перші роки життя головний мозок інтенсивно росте, але тільки до 25 років досягає остаточної величини.

Головний мозок, як і спинний, вкритий 3 мозковими оболонками - твердою, м’якою й павутинною. Вони здійснюють захист та забезпечують обмін речовин із тканинами внутрішнього середовища.

У головному мозку людини розрізняють такі відділи: довгастий мозок, задній мозок (міст і мозочок), середній мозок, проміжний мозок та кінцевий (великий) мозок.

Середній мозок, міст і довгастий мозок утворюють стовбур головного мозку. Через увесь стовбур головного мозку проходить сітчастий утвір (ретикулярна формація). Ретикулярна формація (від лат. reticulum - сітка й formatio - утворення) - це мережа особливих нейронів, що сприймає й розподіляє інформацію та підтримує тонус усіх відділів ЦНС. Навколо верхньої частини стовбура розміщена лімбічна система, або первісний мозок. Це сукупність структур, які у вигляді лімба огортають стовбур мозку та забезпечують загальне пристосування організму до змін довкілля і визначають інстинктивну поведінку. Стовбурна частина головного мозку прикрита півкулями великого мозку і мозочка. Від стовбура головного мозку відходять 12 пар черепно-мозкових нервів, найбільшим з яких є блукаючий нерв.

Іл. 84. Відділи головного мозку людини: 1 - великий мозок; 2, 3 - проміжний мозок; 4 - середній мозок; 5 - міст; 6 - мозочок; 7 - довгастий мозок

У головному мозку, як і в спинному, є біла й сіра речовина. Але сіра речовина головного мозку розміщена на периферії, а біла - у глибині.

Отже, особливості головного мозку людини пов'язані з об'єднанням найдавніших структур у складі стовбура мозку та вищих нових утворів, з'єднаних у проміжний та великий мозок.

Які функції виконують відділи головного мозку людини?

Великий (кінцевий) мозок поділений на праву й ліву півкулі, з’єднані мозолистим тілом. Вкриті півкулі сірою речовиною, що утворює кору й підкірку, та білою речовиною, що міститься під корою. Характерною особливістю великого мозку є виражена складчаста поверхня з багатьма борознами й звивинами. Кінцевий мозок людини визначає її поведінку, що забезпечує пристосованість до мінливих умов середовища.

Проміжний мозок розташований вище від середнього мозку одразу під мозолистим тілом. Основними складовими проміжного мозку є таламус і гіпоталамус. Таламус вважають вищим центром больової чутливості, а гіпоталамус - вищим центром регуляції вегетативних функцій: терморегуляції, регуляції обміну речовин, сталості внутрішнього середовища організму тощо.

Середній мозок розташований між мостом і проміжним мозком. До складу середнього мозку входять дві частини: чотиригорбикове тіло й ніжки мозку. У середньому мозку міститься низка важливих нервових центрів, зокрема первинні центри зору, слуху, м’язового тонусу тощо.

Задній мозок утворений мостом та мозочком. Назва міст пов’язана з тим, що ця структура складається переважно із провідних шляхів. З’являється цей утвір у ссавців для забезпечення кращого зв’язку кори півкуль із нижніми відділами ЦНС. Особливістю мозочка у людини є те, що він має дві півкулі з черв’яком і власною корою, яка утворює вузькі звивини й борозни. Мозочок відіграє важливу роль у координації рухів і підтримці тонусу м’язів. Хоча мозочок і пов’язаний з корою головного мозку, його діяльність не контролюється свідомістю. Якщо нормальне функціонування мозочка порушується, то людина втрачає здатність до узгоджених рухів і збереження рівноваги тіла.

Довгастий мозок є продовженням спинного мозку. Це еволюційно найдавніша частина головного мозку, у якій зосереджено життєво важливі нервові центри дихання, травлення (слино- і соковиділення, жування, ковтання), а також нервові центри захисних рефлексів (кліпання, кашель, чхання).

Отже, довгастий, задній та середній відділи головного мозку забезпечують рефлекторну та провідникову функції, а проміжний та великий - інформативну, інтегративну та контролюючу функції.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Лабораторне дослідження. БУДОВА ГОЛОВНОГО МОЗКУ

Мета: розвивати уміння розпізнавати елементи будови головного мозку.

Обладнання: моделі, муляжі, малюнки головного мозку.

Хід роботи

1. Розгляньте головний мозок людини. Визначте розташування основних відділів головного мозку.

2. Зіставте назви відділів головного мозку з їхнім позначенням на ілюстрації: ... - півкулі великого мозку; ... - мозолисте тіло; ... - великий мозок; ... - проміжний мозок; ... - мозочок; ... - стовбур головного мозку.

3. Визначте назву відділу головного мозку, використавши інформацію таблиці про їхні особливості будови і значення.

ЗНАЧЕННЯ ВІДДІЛІВ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ

Назва

Будова

Значення

Таламус і гіпоталамус

Регуляція обміну речовин, температури тіла, гомеостазу, а також сну, пам'яті, поведінки

Продовження спинного мозку

Регуляція життєво важливих функцій дихання, слино- і соковиділення, серцевої діяльності та ін.

Ніжки мозку й чотиригорбикове тіло (дах)

Регуляція тонусу м'язів, здійснення орієнтувальних рефлексів на світло й звуки

Міст. Мозочок, вкритий корою

Координація рухів тіла, проведення нервових імпульсів

Дві півкулі, вкриті корою

Керування діяльністю нервової системи, регулювання діяльності організму, забезпечення ВНД і зв'язку із середовищем

4. Підсумок роботи.

Біологія + Психологія

Американський науковець Лоуренс Катц працював нейробіологом в одному з університетів США. Він звернув увагу на той факт, що велика кількість нейронних провідних шляхів у мозку людини використовуються не повністю. Він розробив особливу гімнастику для звивин і мозку - нейробіку, яка розвиває можливості кожної півкулі, поліпшує пам’ять, стимулює інтелект. Вправи ці можна виконувати без особливих труднощів, але ефект - вражаючий. Ось деякі з них: 1) виконуйте звичні дії із закритими очима; 2) якщо ви праворука людина, пишіть хоча б декілька рядків, чистіть зуби тощо лівою рукою; 3) пробуджуйте мозок зранку після просинання новим ароматом (наприклад, ароматом ефірних олій); 4) вибирайте нестандартні відповіді на стандартні запитання; 5) дуже корисно бувати в нових місцях і знайомитися з новими людьми та ін. А що вивчає наука нейробіологія?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Що таке головний мозок людини? 2. Назвіть основні функції головного мозку людини. 3. Назвіть відділи головного мозку. 4. Що таке стовбур головного мозку? 5. Назвіть функції відділів головного мозку людини. 6. Як розташовані сіра й біла речовина головного мозку?

7-9

7. Яке значення має головний мозок для організму людини? 8. Назвіть особливості будови головного мозку людини. 9. Назвіть функції відділів головного мозку людини.

10-12

10. Яке значення має нейробіологія як наука для людини?