Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Перед завданням повного з'ясування роботи

мозку людини навіть уява виявляє нерішучість.

Дж. Екклс

§ 38. ОБРОБКА ІНФОРМАЦІЇ В ЦНС

Основні поняття й ключові терміни: ПІВКУЛІ ВЕЛИКОГО МОЗКУ. КОРА ПІВКУЛЬ.

Пригадайте!

Що таке великий мозок?

Знайомтеся!

Здавна вважають, що формування мозку людини завершується в ранньому дитинстві, але, як виявляється, насправді це не так. Провівши цілий ряд експериментів, учені Великої Британії встановили, що лобові кістки змінюються до 40 років, що дає змогу мозку людини постійно рости й розвиватися, особливо лобовим часткам. 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. У кожної людини поверхня півкуль є різною. Неповторність цієї поверхні зумовлена великою кількістю малих і великих борозен та звивин. Складки півкуль починають формуватися ще в зародковому розвитку. У новонароджених уже є первинні, вторинні й третинні борозни, але вони продовжують розвиватися й після народження, особливо до 1-2 років. До 7-12 років борозни й 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. 85).

Іл. 85. Будова півкуль головного мозку

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

Ще однією важливою характеристикою півкуль великого мозку людини є розподіл функцій між ними, або функціональна спеціалізація. 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 із протилежного боку тіла та простору: права півкуля керує органами лівої частини тіла й 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 лівшів - права.

Отже, особливості зовнішньої будови півкуль великого мозку людини пов'язані із сильно вираженою складчастою поверхнею, що має індивідуальний характер, закладається ще до народження й розвивається до періоду статевої зрілості.

Яка будова кори півкуль великого мозку?

КОРА ВЕЛИКИХ ПІВКУЛЬ - 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 за рахунок борозен і звивин становить 2000-2500 см2. Кількість нейронів кори може змінюватися в межах 109-1010, і кожен 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 та з нижче розташованими клітинами численними синапсами, утворюючи шість горизонтальних шарів і вертикальні нейрональні колонки. Саме така колонка і є основною структурно-функціональною одиницею кори півкуль людини, що здійснює обробку інформації. Нейрональна колонка - це сукупність вертикально розташованих нейронів у корі головного мозку, що проходить через її шари. Малі колонки містять від 80 до 120 нейронів майже в усіх зонах мозку. Загалом у корі людини налічується близько 2х108 таких колонок. Колонки поєднуються між собою горизонтальними зв’язками й утворюють нейронні ансамблі. Простір між тілами й відростками нервових клітин кори заповнений нейроглією та капілярами. Нейрони кори поділяються на 2 основні типи: пірамідальні (близько 80 % всіх клітин кори) і зірчасті (близько 20 %). Великі пірамідальні клітини (клітини Беца) відкрив у 1874 році український анатом В. Бец (1834-1894).

Іл. 86. Нейрональні колонки

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

Іл. 87. Нейрони кори: пірамідальні (зліва) і зірчасті (справа)

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

Яку роль виконує кора в обробці інформації?

У корі великого мозку розрізняють три види 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 - з’єднують між собою рухові й чутливі зони, аналізують і зберігають інформацію, саме з ними пов’язані навчання, мовлення, мислення, свідомість. Основними полями, що різняться будовою та функціями, є шкірно-м’язова, рухова, слухова, нюхова, смакова, зорова зони.

Іл. 88. Значення 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 і суглобів тіла.

У корі тім’яної частки позаду центральної борозни розташована зона шкірно-м’язової чутливості, до якої надходить інформація від шкіри, суглобів і м’язів і з якою пов’язані відчуття дотику, болю 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 тощо).

У корі скроневої частки розташовані нюхові, слухові та смакові зони.

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

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Самостійна робота з ілюстрацією

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

Частка півкуль

Зона кори півкуль

Значення зони


Біологія + Кібернетика

Blue Brain Project - проект з комп’ютерного моделювання кори мозку людини, що розпочатий у 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 3х107 синапсів. З 2009 року в США почав діяти ще один проект Human Connectome Project, метою якого є опис нейрональних шляхів людини. Яке значення мають ці проекти для людини?

Біологія + Наука

Володимир Олексійович Бец (1834-1894) - український анатом і гістолог, професор кафедри анатомії Київського 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). Чим пірамідальні клітини відрізняються від інших нейронів?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Що таке півкулі великого мозку? 2. Назвіть частки великих півкуль. 3. Що таке кора півкуль великого мозку? 4. Що є структурно-функціональною одиницею кори півкуль? 5. Які три види функціональних ділянок вирізняють у корі півкуль? 6. Наведіть приклади чутливих, асоціативних і рухових зон кори півкуль.

7-9

7. Назвіть особливості будови та функцій півкуль великого мозку. 8. Опишіть будову кори півкуль великого мозку. 9. Яку роль виконує кора в обробці інформації?

10-12

10. Як будова кори півкуль взаємопов'язана з її функціями?