Промежуточный мозг

Главными образованиями промежуточного мозга являются зрительные бугры и подбугровая область.

Зрительный бугор (thalamus opticus) является своеобразной сенсорной промежуточной станцией - областью переключения всех афферентных путей, идущих к коре больших полушарий. Бугор является средоточием всех рецептивных нейронов ЦНС, выполняя, таким образом, роль высшего подкоркового центра всей чувствительности тела. Нервные связи бугра с соседними областями головного мозга отличаются исключительным обилием и функциональным многообразием.

Функционально все ядра таламуса делятся на специфические и неспецифические. Волокна от специфических ядер образуют синапсы на ограниченном числе зон коры, а волокна от неспецифических ядер таламуса дают большое количество разветвлений в разных участках коры больших полушарий и вовлекают в процесс возбуждения большое количество корковых нейронов. Специфические ядра имеют прямые связи с определенными участками коры, неспецифические - через подкорковые ядра связаны с разными участками. К специфическим ядрам таламуса относятся латеральное коленчатое тело (место переключения зрительных сигналов), медиальное коленчатое тело (место переключения слуховых сигналов), заднее вентральное ядро (место переключения сигналов с рецепторов кожи, туловища, проприорецепторов и т.п.), заднее медиальное ядро (висцерорецепция), передние ядра таламуса (вкусовая и обонятельная рецепция). Области представительства отдельных частей тела и внутренних органов перекрываются, отсюда - отраженные боли, зоны Геда и т.п. Кроме вышеперечисленных, к специфическим ядрам таламуса относится большая группа ассоциативных ядер, которые получают импульсы от переключающих ядер таламуса, и передают их в кору мозга и в другие отделы ЦНС.

Ассоциативные ядра таламуса объединяются системы. Главными из них являются таламопариетальная (от заднелатерального ядра и подушки таламуса к теменной и височной коре) и таламофронтальная (от медиодорсального и переднего ядер таламуса к фронтальной и лимбической коре)

Эти системы осуществляют мультисенсорную конвергенцию импульсов и пластическую перестройку при гетеромодальных сенсорных воздействиях: избирательное привыкание, сенситизацию и эстраполяцию, а также кратковременное хранение следов интеграции в виде реверберации импульсов

Таблица 2. Специфические ядра таламуса

ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ	АССОЦИАТИВНЫЕ	МОТОРНЫЕ
Вентробазальный комплекс Тактильная, проприоцептивная, температурная, болевая, вкусовая информация от мозжечка и базальных ганглиев в соматосенсорную и в моторную кору больших полушарий	Медиодорсальное ядро Проекция в лобные доли	Переднецентральное и контролатеральное ядра Проекция в теменную и височную зону коры больших полушарий
Внутреннее коленчатое тело Слуховая информация в слуховые зоны коры	Подушка Переключение сигналов
Наружное коленчатое тело Зрительная информация в зрительные зоны коры	Заднелатеральное ядро Проекция в теменную кору
	Переднее ядро Проекция в лимбическую кору

Неспецифические ядра таламуса многие ученые рассматривают как диэнцефальную часть ретикулярной формации мозгового ствола, однако морфологические и функциональные свойства этой части мозга не похожи на ретикулярные ядра. Джаспер показал, что неспецифическая система таламуса принимает участие в быстрой и кратковременной активации коры в противоположность медленной и длительной активации, осуществляемой ретикулярной формацией мозга. Кроме того, РФ среднего мозга, о работе которой мы будем говорить более подробно на следующей лекции, выполняет функции поддержания тонуса всей коры, а неспецифические ядра таламуса активируют лишь те ее структуры, которые принимают участие в осуществлении конкретных рефлекторных реакций (организация процесса внимания).

Таламус имеет большое значение и как центр формирования ощущений, в частности - как высший центр формирования болевой чувствительности. Это доказывается опытами с раздражением коры и ядер таламуса, клиникой поражений таламуса.

Вместе с тем, зрительные бугры еще являются и центрами непроизвольных выразительных движений, центром эмоциональных проявлений. Разрушение таламуса приводит к выпадению чувствительности и выпадению сокращений мускулатуры лица. непроизвольно сокращающейся при эмоциях - маска страха, гнева, плача и т.п.. Произвольное управление лицевой мускулатурой сохраняется. Если же таламус сохранен, а нарушена моторная зона коры, то наоборот, непроизвольное выражение эмоций остается, произвольное же выпадает.

Подбугровая область (гипоталамус). В состав подбугровой области входят следующие основные ядра: серый бугор, тело Льюиса, nucleus paraventricularis, nucleus supraopthicus, corpora mamillaria. Ядра гипоталамической области связаны с ядрами вегетативных нервов среднего, продолговатого и спинного мозга. Волокна, выходящие из надоптического ядра, проходят в ножке гипофиза и иннервируют заднюю долю гипофиза. Афферентные влияния к ядрам подбугровой области поступают от зрительных бугров, хвостатого тела, чечевицы, красного ядра, черной субстанции и ядер продолговатого мозга. Помимо этого, к ядрам гипоталамуса подходят волокна от различных отделов коры полушарий.

Характер афферентных и эфферентных путей, связывающих гипоталамус с остальными отделами нервной системы, указывает на то, что он является главным подкорковым центром вегетативной нервной системы, промежуточным звеном, связывающим основные воспринимающие образования НС с вегетативными ганглиями на периферии.

Опыты с раздражением отдельных ядер гипоталамуса, а также опыты с разрушением частей гипоталамуса показали, что он является центральным источником импульсов для осуществления вегетативных реакций. При раздражении серого бугра возникают зрачковые, сосудистые реакции, изменение потоотделения и обмена веществ. Инъекция кошке в область серого бугра солей К, Na вызывает повышение, а Mg и Cа - понижение температуры тела. Электрическое раздражение серого бугра и околожелудочкового ядра ведет к повышению сахара в крови, разрушение этих ядер - к понижению. При повреждении сосковидных тел наступают расстройства водно-солевого обмена. Раздражение области льюисова тела вызывает зрачковые и вазомоторные реакции, потоотделение, сокращение гладкой мускулатуры ЖКТ и мочеполовых органов.

Считают, что задние и латеральные ядра гипоталамуса больше связаны с центрами симпатических нервов, ядра передней части - с парасимпатическими центрами.

Существенное значение для водного и солевого обмена имеет связь гипоталамической области с гипофизом. Перерезка нервного пути, идущего от надоптического ядра к задней доле гипофиза, вызывает несахарное мочеизнурение, вследствие того, что в гипофиз перестает поступать антидиуретический гормон. Гипоталамус связан с гипофизом с помощью нейросекреторной системы, при этом нейроны гипоталамуса вырабатывают вещества, которые специфически влияют на гипофиз, а через него - на обмен веществ в целом.

Кора головного мозга, стимулируя при осуществлении сложно-рефлекторных актов вегетатику организма через посредство гипоталамуса, может оказывать на нее и тормозящее влияние. Показано, что после удаления коры мозга даже незначительное, не вредоносное раздражение вызывает сильнейшую оборонительную реакцию со всем вегетативным комплексом ярости (волосы дыбом, расширение зрачков, повышение АД, уровня сахара в крови и обильное слюнотечение) - так называемая "мнимая ярость". В последние годы приведены факты, показывающие, что влияния, постоянно как бы притормаживающие рефлекторную деятельность ядер гипоталамуса, исходят из филогенетически самых древних отделов коры, (из т.н. лимбических структур мозга, включающих обонятельный мозг, girus piriformis, hyppocampus, nucleus amygdale, а также участок медиальной поверхности коры кпереди от мозолистого тела). Наоборот, при удалении неокортекс, но сохранении указанных долей обонятельного мозга, поведение кошек характеризуется торможением таких рефлексов - на щипок хвоста кошки реагируют мурлыканием и вызвать у них оборонительный рефлекс чрезвычайно трудно.

О роли гипоталамуса в осуществлении вегетативных реакций и участии его ядер в регуляции обмена веществ мы будем говорить еще раз несколько позже, при рассмотрении вегетативной нервной системы.

Таким образом, гипоталамус выполняет следующие функции:

Высший центр регуляции вегетативной нервной системы

Высший центр регуляции эндокринных функций

Регуляция мотиваций пищевого поведения

Высший трофический центр

Вегетативное обеспечение и реализация эмоций

Половые, оборонительные, агрессивные мотивации

Участие в терморегуляции

Участие в регуляции цикла «сон - бодрствование

Лимбическая система переднего мозга.

Передний мозг, интегративная деятельность которого обеспечивает целенаправленное поведение, можно разделить на неокортекс, который управляет пространственно-временными соотношениями организма со средой, мышлением и стереогнозисом, и лимбическую систему, которая обеспечивает эмоциональный настрой и побуждение к действию (мотивации и эмоции), а также такие процессы, как научение и память. Лимбическая система придает информации, поступающей из среды, то особое значение, которое она имеет для каждого человека.

Рисунок 10. Изменения иерархического поведения при операциях на лимбической системе у обезьян.

Лимбическая система состоит из филогенетически старых отделов переднего мозга и из производных подкорковых структур. Сюда входят зоны мозга, отделяющие неокортекс от гипоталамуса (поясная и гиппокампова извилина, обонятельный мозг (rhynencеphalon), миндалина, септальные ядра и переднее таламическое ядро. Многие исследователи причисляют к лимбической системе преоптическое ядро, гипоталамус и мамиллярные тела. Афферентные и эфферентные связи этих структур разнообразны как в восходящем, так и в нисходящем направлении.

Функции лимбики:

1. Организация вегетативно-соматических компонентов эмоций

2. Организация кратковременной и долговременной памяти

3. Участие в формировании ориентировочно-исследовательской деятельности

4. Организация простеишей мотивационно-информационной коммуникации (речи)

5. Участие в механизмах сна.

6.. Центр обонятельной сенсорной системы

Лимбическая система контролирует эмоциональное поведение, управляя тем самым всей совокупностью внутренних факторов, мотивирующих деятельность животных и человека (видоспецифическое поведение). При двусторонней амигдалэктомии (удалении миндалин мозга) обезьяны утрачивают способность к социальному внутригрупповому поведению. Такие животные не могут дать социальную оценку зрительной, слуховой и обонятельной информации, необходимой для группового поведения. такие обезьяны избегают остальных членов группы и производят впечатление встревоженных и неуверенных в себе животных, обладающих "психической слепотой" (неспособность отличить съедобные от несъедобных продуктов, нарушение пищевых реакций, гиперсексуальность).

Такие расстройства связаны с нарушением двусторонней связи между височными долями коры и гипоталамусом. Клинические и экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в височно-амигдалярной системе содержатся важные нервные образования, отвечающие за приобретенное мотивационное поведение и эмоции. В этой системе происходит сопоставление сложной сенсорной информации с памятью (ранее накопленной информацией). В результате этого поступающая информация приобретает для организма значимость и в дальнейшем через миндалины приводит к запуску тех эмоциональных и поведенческих реакций, которые в прошлом оказались полезными в аналогичных условиях и включают гипоталамические механизмы вегетативного обеспечения этих реакций.