Локализация функций в коре головного мозга.

Большие полушария разделены по средней линии глубокой вертикальной щелью, в глубине которой правое и левое полушария соединены большой спайкой - мозолистым телом. В каждом полушарии различают лобную, теменную, височную, затылочную доли и островок.

Кора больших полушарий головного мозга — эволюционно наиболее молодое образование — достигает у человека по отношению к остальной массе головного мозга наибольших величин. У человека масса коры больших полушарий составляет в среднем 78% от общей массы головного мозга.

Кора больших полушарий — высший отдел центральной нервной системы. В нем происходит анализ и синтез поступающих раздражений. Однако этот отдел может нормально функционировать лишь в тесном взаимодействии с подкорковыми образованиями. В коре больших полушарий насчитывается около 14 миллиардов нервных клеток и 100-130 млрд. клеток нейроглии.

Общая поверхность площади коры больших полушарий составляет 2500 см2, однако наличие борозд и мозговых извилин увеличивает эту поверхность. Именно в извилинах коры больших полушарий и локализуются центры различных мозговых функций.

Нейрофизиологические исследования последнего времени позволили установить, какие функции преимущественно свойственны определенным отделам коры больших полушарий. Известно, что затылочная область коры связана со зрительным анализатором, височная область — со слуховым (извилины Гешля) и вкусовым анализаторами, передняя центральная извилина — с двигательным, а задняя центральная извилина — с кожно-мышечным анализаторами. Условно считают, что эти отделы обеспечивают наиболее простые формы гнозиса и праксиса.

В формировании более сложных гностико-праксических функций активное участие принимают отделы коры, лежащие в теменно-височно-затылочной области. В височной доле левого полушария находится гностический центр речи Вернике (центр восприятия речи). Моторный же центр речи (центр воспроизведения речи) находится несколько спереди от нижней трети передней центральной извилины (центр Брока). Помимо центров устной речи, различают также сенсорный и моторный центры письменной речи. Теменно-височно -затылочная область, где замыкаются пути, идущие от различных анализаторов, имеет важнейшее значение для формирования высших психических функций. В. Пенфилд (W. Penfield, 1948) (известный нейрофизиолог и нейрохирург) назвал эту область интерпретационной корой. Именно эта область принимает участие в механизмах памяти.

Особое значение придается лобной области. Этот отдел коры головного мозга принимает активное участие в организации целенаправленной деятельности, в процессах мышления.)

В последнее время значительное место в науке отводится учению о структурных особенностях строения коры - архитектонике. Согласно этому учению всю поверхность коры больших полушарий, с учетом морфологических различий коры, разделяют на отдельные цитоархитектонические поля. Большинство исследователей в настоящее время выделяют около 50 цитоархитектонических полей.

К. Бродманн (К. Brodmann, 1907) описал 52 цитоархитектонических поля в 11 областях коры больших полушарий. В этих полях и локализуются различные мозговые функции.

Локализация функций в коре больших полушарий

Современные научные представления о деятельности мозга, с учетом нейропсихологического подхода, предусматривают отказ от узкой локализации функций в коре головного мозга и равнозначности корковых полей. Это объясняется тем, что едва не две трети мозговой коры — ее вторичные и третичные зоны, — принимающие непосредственное участие в организации сложных форм психической деятельности. «Причем их поражение ведет к дезорганизации сознательной деятельности человека, принимающей различные формы в зависимости от расположения и размера патологического очага» (А.Р. Лурия).

Исследования второй половины XX века показали, что кора головного мозга состоит из шести слоев клеток. Только нижние из них (4, 5 и 6 слои) составляют основу первичных зон, связывая кору с периферией.

Нейрофизиологический механизм этой связи можно представить следующим образом: информация от периферических рецепторов по восходящим афферентным, трехнейронным путям достигает чувствительных областей коры (передняя часть теменной доли — для поверхностной и глубокой чувствительности, затылочная доля для зрения и височная — для слуха). А по нисходящим, эфферентным, двухнейронным путям (от пирамидных гигантских клеток Беца, располагающихся в пятом слое передней центральной извилины) двигательные импульсы передаются к мышцам (переключаясь лишь в моторных клетках передних рогов спинного мозга).

Над каждой из первичных зон надстраивается система вторичных полей, играющая существенную роль в функциональной организации работы отдельного анализатора.

Третичные зоны — зоны перекрытия — практически состоят из верхних слоев клеток (I-й, II-й слой коры головного мозга). Именно эти зоны обеспечивают совместную интегральную работу анализаторов.

Третичные зоны условно делятся на переднюю и заднюю группы. Так, передняя группа третичных полей располагается в лобной доле, спереди от двигательной зоны коры, надстраиваясь над ней. Эта группа клеток также связана с остальными отделами коры и играет важную роль в поведении человека. Именно поражение лобных долей на самых разных этапах онтогенеза приводит к задержке и нарушению психического развития ребенка. Задняя группа третичных полей расположена на границе затылочной, теменной и височной областей, ее иначе называют зоной перекрытия корковых отделов экстероцептивных анализаторов.

Особенностью всех трех гностических зон коры больших полушарий является поочередное и постепенное их функционирование и постоянное совершенствование по мере физического, интеллектуального и социального развития человека. Так, у маленького ребенка функционируют лишь первичные зоны, в то время как у взрослого ведущими являются третичные зоны коры. Как подчеркивает А.Р. Лурия, воспринимая окружающий мир, взрослый человек организует, кодирует свои впечатления в определенные логические системы.

Таким образом, первичные зоны являются корковыми центрами различных анализаторов; вторичным зонам отводится роль функциональной организации работы отдельного анализатора; а третичные зоны осуществляют совместную, интегральную деятельность анализаторов.

Лобная доля

В передней центральной извилине и центральной дольке (4, 6 поля по Бродману) располагается двигательный анапизатор, или центр движения для противоположной половины тела. Причем в верхних отделах извилины проецируются мышцы нижних конечностей, в нижних — лица. Туловище, гортань, глотка представлены в обоих полушариях.

Центр поворота глаз и головы в противоположную сторону расположен в средней лобной извилине в премоторной области (поля 8, 9). Работа этого центра тесно связана с подкорковыми образованиями и мозжечком, а также с корковым отделом зрительного анализатора (поле 17). В задних отделах верхней лобной извилины представлен центр, дающий начало лобно-мостомозжечковому пути (поле 8). Эта область коры участвует в обеспечении координации движений, связанных с прямохождением, сохранением равновесия стоя и сидя.

Моторный центр речи (центр речевого праксиса) находится в задней части нижней лобной извилины - извилине Брока (поле 44). Этот центр формирует устную речь. Он находится в тесной связи с расположенным кзади от него нижним отделом передней центральной извилины (проекционная зона губ, языка, гортани) и с находящимся кпереди от него музыкальным моторным центром.

Музыкальный моторный центр (поле 45) обеспечивает тональность, модуляцию речи, а также способность составлять музыкальные фразы и петь.

Центр письменной речи локализуется в заднем отделе средней лобной извилины в непосредственной близости от проекционной корковой зоны руки (поле 6). Центр обеспечивает автоматизм письма и функционально связан с центром Брока.

Кроме перечисленных функций, лобная область связана с интегративными функциями и играет важную роль в регуляции поведения и организации второй сигнальной системы.

Теменная доля

Центр кожного анализатора располагается в задней центральной извилине (поля 1, 2, 3) и коре верхней теменной области (поля 5 и 7). В задней центральной извилине проецируется тактильная, болевая и температурная чувствительность противоположной половины тела. Расположение частей тела в задней центральной извилине такое же, как и в передней, т.е. в верхних отделах проецируется чувствительность ноги, в средних - руки, а в нижних отделах - чувствительность лица (рис. 8). В полях 5 и 7 представлены элементы глубокой чувствительности. В верхней теменной дольке, кзади от средних отделов задней центральной извилины, располагается центр стереогнозиса (поля 7, 40 и отчасти 39). Стереогноз -способность узнавания предметов на ощупь. Несколько выше от центра стереогнозиса, кзади от верхних отделов задней центральной извилины, располагается центр, обеспечивающий способность узнавания собственного тела, его частей, их взаимоположения и пропорций (поле 7).

В нижней теменной дольке, слева в надкраевой извилине (поля 39 и 40), локализуется центр праксиса (привычные движения). В нижних отделах передней и задней центральных извилин располагается центр анализатора интероцептивных импульсов внутренних органов и сосудов.

Височная доля

В средней части верхней височной извилины, на поверхности, обращенной к островку (извилина Гешля, поля 41, 42, 52), располагается центр слухового анализатора, а центр вестибулярного анализатора расположен в нижних отделах наружной поверхности височной доли (поля 20 и 21).

Центр обонятельного анализатора, обеспечивающий хранение и распознавание обонятельных образов, находится в филогенетически наиболее древней части коры мозга (поле 11) - зона «крючка» и аммонова рога.

Центр вкусового анализатора располагается в самом нижнем отделе задней центральной извилины (поле 43). Этот центр ведает хранением и распознаванием вкусовых образов.

В задних отделах верхней височной извилины слева (поля 22, 37, 42) располагается акустико-гностический сенсорный центр речи (центр восприятия как собственной, так и чужой речи) - центр Вернике.

Чуть впереди от центра Вернике (средняя часть верхней височной извилины) располагается центр распознавания звуков, мелодий.

Затылочная доля

В этой доле (поля 17, 18, 19) располагается центр зрительного анализатора.

Однако не всегда отмечается полное соответствие очага локального поражения мозга зоне его функциональной локализации.

К примеру: различные виды афазий возникают при повреждении следующих областей и корковых полей доминантного полушария большого мозга: премоторная — задняя часть нижней лобной извилины — 44 и 45 поля; постцентральная - нижняя часть 1, , 5, 7 и частично 40 полей; верхняя височная извилина - 22 поле; нижняя теменная долька - 39 и 40 поля; задние отделы височной доли - поле 37; префронтальная - передние отделы лобной доли поля 9, 10, 11 и 46).

Это несоответствие объясняется тем, что большая часть этих долей являются вторичными и третичными и, в отличие от первичных полей корковых анализаторов, не напрямую, а опосредованно, через многочисленные и развитые ассоциативные слои, связаны с периферическими рецепторами.

Таким образом, нормальное функционирование вышеперечисленных центров с разветвленной сетью корковых полей и обеспечивает интегральную деятельность головного мозга.