В связи с чем происходит увеличение головного мозга
Увеличение головного мозга
Увеличение головного мозга
Итак, чтобы объяснить, откуда возникло название этой главы, следует прежде всего подчеркнуть, что мы понимаем под поведением, и затем показать особую связь поведения с мозгом. Термин «поведение» имеет самые разнообразные значения; мы же будем применять его по отношению к любым действиям человека или иного живого организма. Безусловно, помимо чисто автоматических движений, например дыхания, в понятие поведение человека входит речь, ряд сложных действий, являющихся продуктом сознания, а также секреция желез (например, при плаче или при потении). Следовательно, под поведением животного мы имеем в виду совокупность деятельности всех его мышц и желез, и в этом смысле оно почти не отличается от других процессов, протекающих в организме. При всестороннем изучении поведения необходимо также учитывать деятельность органов чувств и нервной системы, которая осуществляет связь между органами чувств, с одной стороны, и мышцами и железами — с другой.
Сейчас ни у кого не вызывает сомнения, что из всех органов, влияющих на поведение, мозг важнейший. Однако к такому заключению люди пришли не сразу. (Достаточно вспомнить известное выражение «бессердечный».) Чем же руководствуются современные ученые, утверждая, что именно мозг играет такую огромную роль в поведении человека? Прежде всего знанием последствий, к которым ведут те или иные травмы мозга. Так, повреждение определенных участков мозга может вызвать полную слепоту или глухоту, то есть неспособность реагировать на зрительные или слуховые воздействия, а это, безусловно, сказывается на поведении. Известно также, что повреждения мозга приводят к частичному или полному параличу. Но это, так сказать, серьезные последствия, а бывают сравнительно небольшие отклонения в поведении, вызываемые удалением или разрушением тех или иных областей мозга: ослабление умственных способностей или эмоциональные «сдвиги». Известен, например, случай, когда через переднюю часть мозга человека прошел железный прут, пострадавший остался жив, но после этого его отношение к окружающим резко изменилось.
Ученые проводили многочисленные опыты, связанные с местной стимуляцией мозга. Результаты показали, что стимуляция одной области мозга вызывает движение руки, другой — раздражение определенного участка кожи.
Помимо непосредственных данных такого рода, общеизвестны косвенные, но не менее показательные свидетельства из области сравнительной анатомии. По сравнению с мозгом рыбы относительный размер мозга крысы (имеется в виду отношение веса головного мозга к весу тела) — этого типичного млекопитающего — больше. Соответственно и поведение ее неизмеримо сложнее; в частности, в экспериментальных условиях крыса выполняет гораздо более трудные задачи. Еще большее увеличение мозга, как мы уже отмечали в предыдущей главе, наблюдается в последовательном ряду приматов — от обезьян через человекообразных к человеку. Действительно, относительный размер мозга человека огромен. В соответствии с этими структурными отличиями возрастает сложность поведения.
Относительный размер почти всех отделов человеческого мозга велик; особенно это заметно на отделах, не связанных непосредственно с органами чувств или мышцами, — на лобных, теменных и височных долях полушарий мозга. Опыты по изучению локализации функций в мозге показали, что эти области связаны с высшими психическими функциями — памятью, способностью выполнять очень сложные задания.
Рис. 30. Относительный размер различных отделов мозга.
Мозг человека не только относительно и абсолютно превышает мозг остальных приматов: он гораздо сложнее. Не закрашенные черной краской отделы мозга связаны с «высшими» психическими функциями. Указана локализация центров некоторых общих функций. Масштаб рисунков не выдержан.
Читайте также
§ 28. Возникновение отделов головного мозга
§ 28. Возникновение отделов головного мозга Ранний период истории возникновения предков позвоночных, до формирования хорошо структурированного скелета, довольно туманен. Если допустить, что предковые формы хордовых были мягкотелыми существами размером около 10–15 см,
Гиены: матриархат с предпочтением головного мозга тюленей
Гиены: матриархат с предпочтением головного мозга тюленей Аристотель раскритиковал их в пух и прах. Он считал гиен коварными и малодушными, называл их злобно смеющимися, питающимися падалью животными, которые, кроме того, могли произвольно менять свой пол. В течение
Почему нужно знать физиологию головного мозга психологу?
Почему нужно знать физиологию головного мозга психологу? Психология – одна из древнейших наук в современной системе научного знания. Она возникла как результат осознания человеком самого себя. Само название этой науки – психология (psyche – душа, logos – учение) указывает,
Часть I ФИЗИОЛОГИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
Часть I ФИЗИОЛОГИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА Глава 1. Развитие нервной системы человекаГлава 2. Клетка – основная единица нервной тканиГлава 3. Активирующие системы мозгаГлава 4. Физиологические механизмы регуляции вегетативных функций и инстинктивного
ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГОЛОВНОГО МОЗГА
ЛИМБИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ГОЛОВНОГО МОЗГА Лимбическая система в мозге человека выполняет очень важную функцию, которая называется мотивационно-эмоциональной. Чтобы было ясно, что это за функция, вспомним: каждый организм, включая организм человека, имеет целый набор
АСИММЕТРИЯ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА
АСИММЕТРИЯ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА Левое полушарие становится доминантным по речевой функции у правшей, тогда как правое остается субдоминантным. В коре левого полушария у правшей выделяют две зоны, имеющие отношение к речи: зона Брока и зона Вернике (рис.
Травмы головного и спинного мозга
Травмы головного и спинного мозга Несомненно, что всех животных с травматическим повреждением любого вида, в том числе и с травмой головного и спинного мозга, прежде всего должен осмотреть ветеринар — это необходимо для уточнения диагноза и определения показаний для
Болезни головного мозга
Болезни головного мозга При заболеваниях головного мозга развиваются следующие расстройства: судороги, параличи, которые возникают в результате поражения двигательной области коры головного мозга или двигательных путей от коры в боковой столб противоположной
ВЫХОДИТ ЛИ РАЗУМ ЗА ПРЕДЕЛЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА?
ВЫХОДИТ ЛИ РАЗУМ ЗА ПРЕДЕЛЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА? Когда мы смотрим на предметы, где мы их видим в действительности? Находятся ли образы внутри мозга или снаружи — именно там, где мы их видим? Общепринятое научное разъяснение гласит, что эти образы находятся внутри головного
4.1.1. Органическое поражение головного мозга
4.1.1. Органическое поражение головного мозга Животное пытается достать лакомство, но быстро прекращает попытки (истощаемость), либо не пытается достать лакомство (депрессия, апатия), либо постоянно отвлекается на другие внешние раздражители, вплоть до переключения на
Травмы головного мозга
Травмы головного мозга Встречаются относительно редко.¦ ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗТравмы головного мозга регистрируются после ударов или падения с высоты. Сопровождаются сотрясением мозга и кровоизлияниями различной степени.¦ СИМПТОМЫПосле удара или падения собака
Пластичность головного мозга: воздействие окружающей среды
Пластичность головного мозга: воздействие окружающей среды У новорожденного ребенка мозг примерно вчетверо меньше, чем у взрослого человека. Размеры нейронов мозга увеличиваются, а характер нервных связей и сетей усложняется по мере роста ребенка, его общения с людьми
5. Анализаторная и синтетическая деятельность коры головного мозга
5. Анализаторная и синтетическая деятельность коры головного мозга Высшая нервная деятельность животного дает возможность выделять ему из сложной массы всевозможных раздражений, идущих из внешнего мира, те, которые имеют для животного то или иное значение. Собака при
Что делает нас людьми: кора головного мозга
Что делает нас людьми: кора головного мозга Человеческий мозг – это прежде всего знакомые нам извилины коры, которая выполняет все высшие когнитивные функции. Большую часть коры головного мозга называют неокортекс, потому что эта часть мозга появилась в процессе
МРТ при гидроцефалии
При помощи магнитно-резонансной томографии выявляются изменения патологического характера, ткани головного мозга на первоначальных стадиях. Методика дает возможность своевременно определить тип и масштабы патологий, назначить адекватное лечение. МРТ при гидроцефалии информативно на любой стадии, даже если болезнь еще никак не проявляется.
Особенности и механизм развития болезни
Гидроцефалия или водянка головного мозга – заболевание, которое сопровождается накоплением избыточной цереброспинальной жидкости внутри желудочков, в подоболоченных мозговых пространствах и приводит к их расширению, а также становится причиной повышения внутричерепного давления.
В желудочках головного мозга продуцируется спинномозговая жидкость. Она служит своеобразной подушкой, защищает головной, спинной мозг, доставляет питательные вещества, отвечает за выведение отходов. В норме жидкость движется до всасывания в кровоток. При гидроцефалии ее движение блокируется, а всасывание ограничивается. При отсутствии адекватного лечения развиваются осложнения, вплоть до летального исхода.
Виды заболевания
Различают несколько видов гидроцефалии головного мозга. Патология бывает врожденной и приобретенной. Первая прогрессирует под действием неблагоприятных факторов в период внутриутробного развития. Вторая формируется под действием различных патологий и внешних факторов.
По месту локализации заболевание бывает:
По механизму развития гидроцефалия может быть открытой, с сохранением связи между желудочковой системой и субарахноидальным пространством, или закрытой, с нарушением этой связи.
Формы патологии
Форма гидроцефалии определяет характер течения болезни, степень ее тяжести. Для классификации чаще всего используются следующие критерии:
Определение типа заболевания, его формы и особенностей развития позволяют современные меры диагностики.
Стадии развития
Наружная гидроцефалия имеет 3 стадии развития, для каждой из них характерны свои признаки:
На первоначальных стадиях развития патологии неврологические симптомы могут отсутствовать. Они появляются из-за органических процессов, которые происходят в церебральном веществе, а также на фоне нарушения кровообращения и атрофии некоторых участков.
Гидроцефалия у детей
Признаки гидроцефалии определяются возрастом человека и стадией заболевания. У детей, в том числе новорожденных, на развитие патологии могут указывать капризное поведение и плохой аппетит, мраморная кожа и замедление реакций, ретракция века и взгляд, практически всегда направленный вниз, а также вспучивание родничка и чрезмерно увеличенные размеры головы.
Именно размеры и форма головы ребенка часто указывают на патологические процессы. К полугодовалому возрасту у малышей с гидроцефалией показатель окружности головы больше, чем груди, череп становится продолговатым, грушевидным, и это заметно невооруженным взглядом.
При гидроцефалии у детей блокируется нормальное функционирование мозга, что приводит к отставанию в психическом, физическом, умственном развитии. Риск патологии повышается у новорожденных, появившихся на свет раньше срока с малой массой тела. Причиной могут послужить также родовые внутричерепные травмы, инфекционные заболевания, перенесенные матерью во время беременности.
Ребенок с таким заболеванием позже своих сверстников начинает переворачиваться, держать голову, садиться. При тяжелой форме патологии эти навыки не формируются, снижается мышечная сила в конечностях вплоть до паралича, повышается мышечный тонус. После заращения родничков начинает сильно болеть голова, чаще по утрам, частая рвота, носовые кровотечения.
Симптомы болезни у взрослых
Гидроцефалия у взрослых проявляется:
Головная боль при гидроцефалии усиливается при смене горизонтального положения на вертикальное. Возможны колебания артериального давления. При нормотензивной гидроцефалии появляются признаки деменции, недержания мочи, нарушений ходьбы в сочетании с выраженным расширением желудочков мозга, но без повышения давления ЦСЖ.
Причины патологии
Основные причины развития гидроцефалии во взрослом возрасте – это:
Гидроцефалия может стать осложнением менингоэнцефалита, менингита, разрыва аневризмы аневризмы либо внутрижелудочкового кровоизлияния, формирования кисты или опухоли в головном мозге.
Причина гидроцефалии у взрослых может заключаться в регулярной интоксикации, к примеру, частом потреблении спиртного. Алкоголь оказывает поражающее действие на нейроны, из-за этого отмирают участки тканей. Повышенный риск создают хронические заболевания в виде рассеянного склероза, диабета, нарушений в обмене веществ, энцефалопатии. Нередко болезнь развивается на фоне возрастных изменений в организме, связанных со старением мозговых тканей и сосудов.
Эффективность МРТ при гидроцефалии
Для диагностики гидроцефалии используют магнитно-резонансную томографию. Это наиболее информативный метод визуализации, позволяющий установить точный диагноз, вне зависимости от стадии патологии.
Суть МРТ заключается в получении послойных снимков используемой области путем сканирования. Принцип действия томографии связан с воздействием магнитного поля и фиксацией радиочастот, исходящих от тела человека.
В отличие от рентгена, МРТ не оказывает негативного влияния на организм. Это неинвазивный и абсолютно безопасный метод, позволяющий получить изображения высокого качества, в том числе трехмерные. На них хорошо видны мозговые ткани разной плотности и границы между ними, новообразования и сосуды. Благодаря исследованию в нескольких проекциях на заданной глубине, появляется возможность оценить состояние любого участка головного мозга.
Как проводится процедура?
МРТ головного мозга проводится с контрастным усилением или без него. В первом случае пациенту внутривенно вводятся специальные препараты, которые создают четкое изображение пораженных участков, улучшают качество визуализации. Например, при таком подходе хорошо видна не только сама опухоль, но и ее точные границы.
Особая подготовка к процедуре не требуется, но перед ее началом придется снять все металлические украшения. Сам аппарат для томографии выглядит как большой цилиндр, внутри которого находится подвижная платформа. Пациент располагается на ней лежа на спине. Для защиты от шума, который издает прибор, используются беруши.
Стол задвигается внутрь томографа, врач выполняет процедуру из соседнего кабинета, управляя устройством с помощью компьютера. На протяжении всего времени обследования сохраняется голосовая связь с доктором, поэтому пациент в любой момент может сообщить о неприятных или дискомфортных ощущениях.
Томограф последовательно делает серию снимков, которые в итоге формируют готовое изображение. Чтобы снимки были качественными, пациенту необходимо сохранять полную неподвижность. В среднем процедура занимает около 30-45 минут.
Оценка результатов
Данная методика дает возможность выявить не только гидроцефалию головного мозга, но и сопутствующие заболевания, точно определить тип патологии. На снимке видны и прямые, и косвенные признаки болезни. К прямым относится увеличение желудочков головного мозга, субарахноидального пространства.
Косвенными признаками являются:
Исходя из результатов исследования, ставится диагноз и назначается лечение. МРТ может показать заместительную гидроцефалию. Это означает, что в субарахноидальном пространстве присутствует определенное количество жидкости, однако ее наличие является не признаком водянки, а проявлением компенсаторного механизма, связанного с возрастными либо органическими изменениями тканей.
Методы и принципы лечения
Основной задачей является устранение скопившихся излишков спинномозговой жидкости, чтобы восстановить ее нормальное течение.
В некоторых случаях проводится медикаментозная терапия. Улучшение от консервативного лечения гидроцефалии обычно наступает, когда болезнь является осложнением инфекционного либо воспалительного заболевания, травматического воздействия. Когда лекарства не дают должного эффекта, проводится операция для установки специальных шунтов. Этот элемент обеспечивает отвод жидкости к брюшной полости, где она поглощается организмом. В результате снижается давление, сокращается размер отека в головном мозге.
Другой вариант хирургического лечения – создание отверстия в 3-м мозговом желудочке для перетекания ликвора между областями мозга. Оба метода позволяют снять симптомы и блокировать развитие опасных осложнений. Если заболевание обусловлено появлением опухоли, проводится ее удаление.
Чем раньше будет выявлена гидроцефалия, тем благоприятнее прогноз лечения. При своевременном и успешном проведении операции пациент может вернуться к нормальной жизни, возможно полное выздоровление. Запущенные стадии заболевания не только ухудшают качество жизни, но и приводят к опасным последствиям, вплоть до летального исхода. Именно поэтому важную роль играет точная диагностика, в первую очередь, МРТ.
Ученые выяснили, как человек приобрел столь большой мозг
МОСКВА, 24 мая – РИА Новости. Человеческий мозг увеличился в размерах примерно в три раза за последние два миллиона лет по двум причинам – из-за необходимости более эффективно добывать пищу и активнее сотрудничать с соплеменниками, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.
Нужен ли мозг эволюции?
Одной из главных загадок в истории эволюции человека считается вопрос о том, как наши предки смогли обзавестись столь большим и «прожорливым» мозгом, потребляющим примерно четверть энергии, вырабатываемой нашим организмом.
Большинство ученых считает, что в этом были «виноваты» орудия труда, позволившие нашим предкам перейти на мясную диету, и переход к прямохождению, а другие считают, что это случилось благодаря тому, что они жили рядом с вулканами и гейзерами, позволявшими им «варить» пищу и извлекать из нее максимум энергии.
Проблема заключается в том, что наши ближайшие родичи, в том числе шимпанзе и гориллы, проводят по 8-10 часов в поисках пищи и ее поедании для того, чтобы прокормить свой мозг, чей объем в разы уступает человеческому. Так как ни один из этих видов приматов так и не изобрел орудий труда, возникает вопрос – как это удалось сделать человеку, и были ли орудия труда и умение варить пищу главными факторами в нашей эволюции.
Как отмечает Гарднер, существует три возможных объяснения этого парадокса, которые затрагивают экологию, социальные и культурные факторы. Сторонники первой идеи считают, что наш мозг «вырос» благодаря тому, что нашим предкам становилось все сложнее добывать еду, а апологеты второй теории полагают, что в этом были виноваты различные социальные факторы, в том числе конкуренция за внимание самок и необходимость совместно добывать пищу.
Война с природой
Третья идея предполагает комбинацию первых двух – ее авторы считают, что коллективный характер жизни человека не позволяет отделить экологические факторы от социальных. Авторы статьи проверили, так ли это на самом деле, создав компьютерную модель «колыбели человечества», в которой эволюционировали первые люди.
Эту «колыбель» населяло большое число виртуальных обезьяно-людей, каждый из которых обладал большим набором характеристик, в том числе массой тела и мозга, определенными способностями и энергетическими потребностями, которые вытекали из всех остальных параметров.
Каждая такая группа виртуальных предков человека жила по тем законам, которые были предложены авторами всех трех теорий, и развивалась, оставляя потомство с наиболее удачной комбинацией индивидуальных признаков. Ученые следили за этой «эволюцией», сравнивая ее с тем, как менялся облик реальных предков людей.
Как показали эти расчеты, рост мозга человека нельзя объяснить только одной из этих теорий. Необходимо сочетание как минимум двух из них, экологической и кооперативной. На долю первой приходится примерно 60% роста мозга, второй – около 30%, и еще 10% — на конкуренцию между племенами древних людей.
Все это, как отмечают исследователи, говорит в пользу третьей теории, культурной эволюции человечества, и хорошо объясняет то, почему другие виды приматов так и не приобрели разум, так как в их эволюции социальные связи и жизнь в обществе себе подобных играла гораздо большее значение.
Гидроцефалия
Суть гидроцефалии в увеличении объема спинномозговой жидкости, и, как правило, повышении внутричерепного давления, вследствие нарушения баланса между выработкой и всасыванием цереброспинальной жидкости.
Гидроцефалия может быть как врожденной таки и приобретенной. Приобретенная гидроцефалия возникает вследствие опухолевой обструкции ликворпроводящих путей, травмы, внутричерепного кровоизлияния или инфекционного поражения оболочек головного мозга.
Патофизиология – гидроцефалия развивается по следующим причинам:
В разных возрастных группах гидроцефалия клинически проявляется по разному.
Острая гидроцефалия клинически проявляется выраженной головной болью, нарушением походки, тошнотой, зрительными нарушениями. У детей ранними признаками гидроцефалии могут быть раздражительность и неспособность удержать голову. При расширении третьего желудочка у больного проявляется синдром Парино (парез взора вверх – неспособность поднять глаза вверх) или симптом заходящего солнца (синдром Парино с ретракцией век и насильственным поворотом взора книзу). Редко может быть очаговый симптом в виде пареза отводящего нерва. У детей выбухает родничок, расширяются вены скальпа, прогрессивно увеличивается окружность головы. При прогрессировании патологии возникают симптомы поражения ствола головного мозга, кома, гемодинамические нарушения.
При нормотензивной гидроцефалии (гидроцефалия с нормальным внутричерепным давлением) симптоматика достаточно четкая. Она развивается, как правило у больных в преклонном возрасте.
Показания
При симптоматической гидроцефалии необходимо лечить основное заболевание.
Противопоказания
Не всегда гидроцефалию нужно лечить.
Исследования
Диагностические процедуры
Люмбальная пункция применяется для измерения внутричерепного давления. Но она должна быть выполнена после МРТ или КТ головного мозга.
Лекарственное лечение
Оказывает временный эффект. В транзиторных случаях, как окклюзия синуса, менингит, неонатальное вентрикулярное кровоизлияние, лекарственное лечение может быть эффективным. Применяются следующие препараты.
Предоперационные детали
Хирургическое лечение
Послеоперационное ведение больных
Осложнения
Результаты
Результаты зависят от многих факторов – характера основной патологии, продолжительности гидроцефалии, исходного состояния больного.
При своевременной и правильно выполненной операции результаты как правило в основном хорошие.
Основы развития мозга
За последние несколько десятилетий были достигнуты значительные успехи в нашем понимании основных этапов и механизмов развития мозга млекопитающих. Исследования, касающиеся нейробиологии развития мозга, охватывают уровни организации мозга от макроанатомических, до клеточных и молекулярных. Эти знания обеспечивают картину развития мозга как продукта сложной серии динамических и адаптивных процессов, работающих в условиях ограниченного, генетически организованного, но постоянно меняющегося контекста.
Развитие мозга продолжается в течение длительного периода времени. Мозг увеличивается в четыре раза в дошкольный период, достигая примерно 90% взрослого объема в возрасте до 6 лет. Но структурные изменения в основных отделениях серого и белого вещества ( материи ) продолжаются в детском и подростковом возрасте, и эти изменения в структуре параллельных изменений и функциональной организации, отражаются на поведении детей и подростков. В раннем послеродовом периоде уровень связности нейронов во всем развивающемся мозге намного превышает уровень взаимодействия нейронов у взрослых (Innocenti, Price 2005 ). Эта интнсивная связь постепенно слабеет в своей выраженности вследсвие конкурентных процессов, на которые влияет опыт организма человека. Ранние процессы, зависящие от опыта, лежат в основе пластичности и способности к адаптации, что является отличительной чертой раннего развития мозга.
Дифференциация всех линий эмбриональных стволовых клеток связана с комплексными каскадами молекулярной сигнализации. В начале гаструляции клетки слоя эпибласта, которые будут дифференцироваться в клетки нейронных предшественников, расположены вдоль рострально-каудальной срединной линии двухслойного эмбриона. Дифференциация этих клеток в клетки нейронных предшественников является результатом комплексной молекулярной сигнализации, которая включает в себя несколько продуктов гена (т.е. белков), которые продуцируются несколькими различными популяциями эмбриональных клеток. Напомним, что в начале гаструляции клетки эпибласта начинают мигрировать в определенном направлении, а затем проходят через примитивную полоску. Поскольку подмножество клеток, которые мигрируют вдоль рострально-каудальной срединной линии эмбриона, приближается к открытию, они проходят другую структуру, называемую примитивным узлом, которая расположена на ростральном конце примитивной полосы. Примитивный узел является молекулярным сигнальным центром. Клетки примитивного узла посылают молекулярный сигнал на подмножество клеток, которые мигрируют вдоль рострально-каудальной средней линии эмбриона, и этот сигнал, в свою очередь, вызывает экспрессию генов в мигрирующих клетках. Экспрессия гена в мигрирующей клетке продуцирует белок, который секретируется в пространство между мигрирующими клетками и клетками, которые остаются в области средней линии верхнего слоя эпибласта. Секретируемый белок связывается с рецепторами на поверхности клеток в верхнем слое эмбриона и побуждает клетки эпибласта дифференцироваться в клетки нейронных предшественников.
Зрелый неокортекс разделен на четко определенные структурно и функционально различные «области», которые дифференцируются по их клеточной организации и структурам нейронной связи.