Функции мозга
19.08.2010
Вернуться в раздел "Полезные статьи"

Оглавление:

Органы зрения


Ученым давно известны главные чувствительные центры коры головного мозга и речевые зоны. Эти знания складывались по крупицам. При огнестрельных ранениях затылочной коры у человека нарушалось зрение, при этом наступала частичная или полная слепота. Нарушения в других зонах вызывали глухоту, потерю осязательной чувствительности, двигательной активности и т. д. Операции на открытом мозге позволили более точно установить границы зон.

Богатый фактический материал, накопленный исследователями разных стран, говорит о том, что путем раздражения соответствующих зон коры электрическим током можно вызывать (минуя рецепторы органов чувств) зрительные, слуховые, вкусовые эффекты.

Известно, что ядро зрительной функции мозга - так называемая шпорная борозда находится на внутренней стороне полушарий в затылочной области. При раздражении индукционным током задней части этой борозды больной видел вспышки в форме точек или звезд. Когда же ему раздражали переднюю, часть борозды, яркие точки начинали двигаться с периферии поля зрения к центру, где и пропадали. При раздражении других участков борозды вспышки двигались снизу вверх или сверху вниз.

А когда больному раздражали иные области зрительной коры, он видел разноцветные кольца, шары, облака, образы животных и людей. Один больной вдруг начал ловить «летящую» перед ним бабочку. В поле зрения другого больного появлялись его друзья, стаи птиц.

Аналогичные явления наблюдались при раздражении височной коры. Больные начинали слышать шорохи, шепот, гудки, гром, а иногда голоса и отдельные фразы. Как выяснилось, в височные доли больших полушарий поступают сигналы и от органа равновесия или вестибулярного аппарата.

В той области коры, где расположена задняя центральная извилина, имеются чувствительные зоны, получающие сигналы от разных рецепторов кожной поверхности. При раздражении корковой области, связанной с языком, у пациента появлялось чувство жжения языка, ощущения кислого, клейкого, вязкого и т. п.

Сигналы, поступающие в мозг

Ученые выявили, что центры основных органов чувств в мозгу человека располагают довольно большими участками (чем важнее орган чувств, тем обширнее у него участок) и что строение этих участков в какой-то мере напоминает строение рецепторов, которые, как мы уже убедились, ни по своей форме, ни по назначению не похожи друг на друга, хотя задача у них одна - воспринимать определенные раздражения.

Так, «зрительная» область коры мозга человека является своеобразной картой сетчатки глаза, и раздражители, попадающие на ту или иную часть сетчатки глаза, проецируются на ту или иную часть «карты» в мозгу. Передача видимого изображения, таким образом, происходит по принципу «перепечатки». Аналогичное явление можно наблюдать при пересылке фотографии телеграфом.

«Слуховая» зона мозга по своему строению схожа со строением органа (улитки), воспринимающего звуки. И что интересно: нервные элементы основания улитки, предназначенные для приема высоких тонов, проецируются в переднем отделе средней эктосильвиевой извилины, а нервные элементы верхних отделов улитки - в заднем отделе той же извилины. Таким образом, реакции на звуки высокой и низкой частот возникают каждая в своем месте. Для промежуточных тонов имеются полоски на расстоянии 2 миллиметров друг от друга, каждая полоска соответствует октаве.

Свои проекции в коре мозга -  «топографические представительства» -  имеют и   вестибулярные органы.

Во «вкусовой» зоне мозга имеются многие тысячи нервных клеток для приема разных оттенков вкуса и определенных вкусовых качеств, что позволяет получить целый «букет» сведений о вкусовых достоинствах пищи.

Время прохождения импульсов от разных рецепторов различно. Быстрее всего проходят сигналы от рецепторов прикосновения, а медленнее всего - от мышечных. Этим, собственно, и объясняется  скорость адаптации (привыкания) к раздражению. Механизм же адаптации до конца не изучен.

Мозг следит за тем, чтобы рецепторы работали в наиболее оптимальном режиме, «уравновешивались» с окружающей средой, он как бы все время «настраивает» органы чувств, что позволяет им воспринимать раздражители из внешней среды наилучшим образом и тем самым правильно информировать организм об этой среде.

Функционирование рецепторов

Значительный вклад в такое представление о деятельности органов чувств внесли работы заслуженного деятеля науки, профессора Петра Григорьевича Снякина и коллектива его сотрудников. Им была выдвинута
оригинальная концепция функциональной мобильности, согласно которой не все рецепторы функционируют одновременно, всегда имеется определенный резерв, который используется при разной функциональной нагрузке.

В процессе восприятия количество активных рецепторов меняется в соответствии с интенсивностью действующего фактора среды. Регуляция активности их осуществляется за счет обратных влияний со стороны мозга, что обеспечивает точную «настройку» органов чувств на восприятие и анализ раздражителей. Это обстоятельство, кстати сказать, все больше интересует кибернетиков, которые видят в «настройке» пример так называемой «обратной связи», позволяющей обеспечить высокоэкономичную работу механизмов, непрерывную коррекцию, исправление информации, идущей от рецепторов. А вот и пример обратной связи: вы смотрите в окно на залитую ярким солнцем улицу. Однако это не вызывает у вас особого неудобства. Яркий свет солнца включил «механизм обратной связи» и зрачок настолько сузился, что пропускает на сетчатку только нужное для зрительного восприятия количество света. При специальном исследовании в этот момент можно обнаружить уменьшение количества активных палочек и увеличение количества активных колбочек. А потом вы обратили свой обзор внутрь затененной комнаты и снова через какое-то непродолжительное время видите все, что в ней находится, и
можете без помехи читать эту книгу. Здесь снова сработал «механизм обратной связи», расширив зрачок ваших глаз, увеличив количество активных палочек и уменьшив количество активных колбочек и тем самым, создав оптимальные условия для восприятия. Короче, произошла настройка рецепторов.
Естественно, что раздражения от всех внутренних органов тоже поступают в кору мозга.

Обработка информации, поступающей в мозг


Обработка значительной части информации, поступающей от органов чувств, ведется нашим мозгом автоматически, минуя наше сознание, высвобождая его для высшей деятельности.

Заключенный в нашем организме своеобразный термостат, расположенный в гипоталамусе рядом с гипофизом и местом разветвления главной артерии, по которой движется кровь от сердца к мозгу, не только различает тепло и холод, но и регулирует работу механизмов теплопродукции и теплоотдачи. Это позволяет нам находиться в тепловом равновесии и летом и зимой, и раздетыми и закутанными в одежды. Благодаря термостату гипоталамуса у нас всегда поддерживается постоянная температура, хотя это, порой, связано с расходом большой энергии.

Кто из нас не дрожал от холода. А ведь эта дрожь была не чем иным, как мышечным напряжением, для того, чтобы не упала температура крови. В жару, когда наступает угроза повышения температуры крови, мы начинаем усиленно потеть и часто дышать, охлаждая свой организм за счет испарения воды.

Конечно, у мозга есть тоже свои «пороги», или «пределы». Ученые установили, что пропускная способность наших органов чувств на восемь порядков выше, чем пропускная способность головного мозга. Мозг, как уже говорилось, просто не выдержал бы напора информации, с которой приходится иметь дело человеку. И тут на помощь ему приходят сами органы чувств. Они взяли на себя обработку значительной части информации и поставляют ее мозгу, предварительно приведя как бы к простому виду. Таким образом, природа и в этом случае избрала самый рациональный метод.

Несмотря на то, что ученые сравнительно недавно вторглись в пределы «его величества» мозга, им уже многое известно о его функциях и связях с органами тела и в том числе с органами чувств. Но это «многое» всего лишь какая-то небольшая часть знания от того незнания, в котором мы пока еще пребываем. Но начало положено. И человек не остановится на половине дороги, хотя путь будет долгим и трудным, ведь в нашем черепе, по образному выражению Грея Уолтера, помещена целая Вселенная.