Белое и серое вещество головного мозга (стр. 4 из 5)

Белое вещество

(лат. substantia alba ) — компонент центральной нервной системы позвоночных животных и человека, состоящий главным образом из пучков аксонов, покрытых миелином. Противопоставляется серому веществу мозга, состоящему из клеточных тел нейронов. Цветовая дифференциация белого и серого вещества нервной ткани обусловлена белым цветом миелина.

В спинном мозге белое вещество находится снаружи от серого. Макроскопически в белом веществе спинного мозга различают передние канатики (funiculus anterior), боковые канатики (funiculus lateralis) и задние канатики (funiculus posterior).

В головном мозге белое вещество наоборот находится внутри и окружено серым веществом. Однако в белом веществе также присутствуют участки с серым веществом — скопления нервных клеток. Их называют ядрами (nuclei).

Белое вещество в спинном мозге

Белое вещество присутствует в теле человека не только в головном мозге, но и в спинном. Однако в этом отделе нервной системы человека белое вещество находится вокруг серого, снаружи него. Здесь оно призвано обеспечить связь с некоторыми участками головного мозга (например, двигательного центра), а также взаимосвязь отделов спинного мозга.

Отрывок, характеризующий Белое вещество

Но Ростов вырвал свою руку и с такою злобой, как будто Денисов был величайший враг его, прямо и твердо устремил на него глаза. – Ты понимаешь ли, что говоришь? – сказал он дрожащим голосом, – кроме меня никого не было в комнате. Стало быть, ежели не то, так… Он не мог договорить и выбежал из комнаты. – Ах, чог’т с тобой и со всеми, – были последние слова, которые слышал Ростов. Ростов пришел на квартиру Телянина. – Барина дома нет, в штаб уехали, – сказал ему денщик Телянина. – Или что случилось? – прибавил денщик, удивляясь на расстроенное лицо юнкера. – Нет, ничего. – Немного не застали, – сказал денщик. Штаб находился в трех верстах от Зальценека. Ростов, не заходя домой, взял лошадь и поехал в штаб. В деревне, занимаемой штабом, был трактир, посещаемый офицерами. Ростов приехал в трактир; у крыльца он увидал лошадь Телянина. Во второй комнате трактира сидел поручик за блюдом сосисок и бутылкою вина. – А, и вы заехали, юноша, – сказал он, улыбаясь и высоко поднимая брови. – Да, – сказал Ростов, как будто выговорить это слово стоило большого труда, и сел за соседний стол. Оба молчали; в комнате сидели два немца и один русский офицер. Все молчали, и слышались звуки ножей о тарелки и чавканье поручика. Когда Телянин кончил завтрак, он вынул из кармана двойной кошелек, изогнутыми кверху маленькими белыми пальцами раздвинул кольца, достал золотой и, приподняв брови, отдал деньги слуге. – Пожалуйста, поскорее, – сказал он. Золотой был новый. Ростов встал и подошел к Телянину. – Позвольте посмотреть мне кошелек, – сказал он тихим, чуть слышным голосом. С бегающими глазами, но всё поднятыми бровями Телянин подал кошелек. – Да, хорошенький кошелек… Да… да… – сказал он и вдруг побледнел. – Посмотрите, юноша, – прибавил он.

Белое вещество головного мозга

«Substantia alba» или белое вещество – это жидкость, которая занимает полость между базальными ядрами и «substantia grisea». Белое вещество состоит из множества нервных волокон, являющихся проводниками, которые расходятся в разных направлениях. К его главным функциям можно отнести не только его проводимость нервных импульсов, но также создает безопасную среду для функционирования ядер и других частей cerebrum (в переводе с латыни «мозг»). Белое вещество полностью формируется у людей в первые шесть лет их жизни.

В медицинской науке принято подразделять нервные волокна на три группы:

1. Ассоциативные волокна, которые, в свою очередь, также бывают разных типов – короткие и длинные, все они сосредоточены в одном полушарии, но выполняют разную функцию. Короткие соединяют соседние извилины, а длинные, соответственно, держат связь более отдаленных участков. Пути ассоциативных волокон таковы — верхний продолговатый пучок лобной доли к височной, теменной и затылочной коре; крючковидный пучок и пояс; нижний продольный пучок от лобной доли к затылочной коре.
2. Комиссуральные волокна отвечают за функцию соединения двух полушарий, а также за сочетаемость их функций в деятельности мозга. Данная группа волокон представлена передней спайкой, спайкой свода и мозолистым телом.
3. Проекционные волокна связывают кору с другими центрами центральной нервной системы, вплоть до спинного мозга. Таких типов волокон существует несколько: одни отвечают за двигательные импульсы, посылаемые к мышцам человеческого тела, другие ведут к ядрам черепных нервов, третьи – от таламуса к коре и обратно, а последние от коры к ядрам моста.

Ссылки

• Афферентный нерв/ Сенсорный нейрон	GSA · GVA · SSA · SVA · Нервные волокна (Мышечные веретёна (Ia), Нервно-сухожильное веретено (Ib), II или Aβ-волокна, III или Aδ-волокна, IV или C-волокна)
  Эфферентный нерв/ Моторный нейрон	GSE · GVE · SVE · Верхний мотонейрон · Нижний мотонейрон (α мотонейроны, γ мотонейроны)
  Синапс	Химический синапс · Нервно-мышечный синапс · Эфапс (Электрический синапс) · Нейропиль · Синаптический пузырёк
  Сенсорный рецептор	Тельце Мейснера · Тельце Меркеля · Тельце Пачини · Тельце Руффини · Нервно-мышечное веретено · Свободное нервное окончание · Обонятельный нейрон · Фоторецепторные клетки · Волосковые клетки · Вкусовая луковица
  Нейроглия	Астроциты (Радиальная глия) · Олигодендроциты · Клетки эпендимы (Танициты) · Микроглия
  Миелин (Белое вещество)	ЦНС: Олигодендроциты ПНС: Шванновские клетки (Нейролемма · Перехват Ранвье/Межузловой сегмент · Насечка миелина)
  Соединительная ткань	Эпиневрий · Периневрий · Эндоневрий · Пучки нервных волокон · Мозговые оболочки: твёрдая, паутинная, мягкая

Функции белого вещества головного мозга

Белое вещество полушарий головного мозга «Substantia alba» в целом отвечает за координацию всей жизнедеятельности человека, поскольку именно эта часть обеспечивает связь всем участкам нервной цепочки. Белое вещество:

• связывает воедино работу обоих полушарий;
• играет важную роль для передачи данных от коры больших полушарий к участкам нервной системы;
• обеспечивает контакт зрительного бугра с корой cerebrum;
• соединяет извилины в обеих частях полушарий.

Функционирование аксонов

Лобные доли

Эти доли мозга развиты больше остальных и имеют большую массу. Работа белого вещества лобных долей способствует образованию произвольных движений, регулирует сложные формы поведения, механизмы воспроизведения речи и письма, процессы мышления. Проводящие пути белого вещества мозга способствуют абсолютно всем двигательным процессам.

Височные доли

Здесь расположены следующие центры: 1) понимание устной речи, 2) восприятие звуковых сигналов, 3) вестибулярный анализатор, 4) центр зрения, 5) центр обоняния и вкуса, 6) центр музыки. Функционирование височных долей имеет асимметричный характер. Если человек – левша, то большей функциональностью будет обладать правое полушарие;

если правша, то большей активностью (доминантной) будет проявляться левое полушарие. Функционирование белого вещества этого полушария дает возможность понимать речь, обучаться на основании прослушанной информации. Объединяя обонятельную, слуховую и зрительную информации, делать умозаключения, создавая образы гармоничного эмоционального фона и долговременной памяти.

Теменные доли

Центры, расположенные здесь, наделяют человека общей чувствительностью: болевой, тактильной и температурной. Тут же находятся центры, которые осуществляют сложные координированные движения, доведенные до автоматизма, и действия целенаправленного свойства, приобретенные посредством обучения и непрерывной практики в течение всей жизни.

Это еда, ходьба, одевание, особенности письма, определенная трудовая деятельность и другие действия, присущие только человеку. Левая доминантная сторона обеспечивает возможность писать и читать; отвечает за действия, приводящие к необходимому результату; является ответственной за ощущение положения своего тела в целом и отдельных его частей;

Затылочные доли

Здесь проводящие пути белого вещества мозга направлены на восприятие зрительной информации с последующей ее обработкой и запоминанием. Объекты окружающего мира воспринимаются глазами как совокупность раздражителей, которые по-разному отражают свет на сетчатку глаза. Световой сигнал преобразуется в информацию о цвете и форме видимого объекта, его движениях.

Повреждения «substantia alba»

Деформация белого вещества грозят массой неприятных последствий, среди которых можно выделить нарушения состояния полушарий, проблемы с мозолистым телом и внутренней капсулой, а также другие смешанные синдромы.

На фоне изменения состояния этого отдела могут развиться следующие заболевания:

• Гемиплегия – паралич одной части тела;
• «Синдром три геми» — потеря чувствительности половины лица, туловища или конечности — гемианестезия; разрушение сенсорного восприятия — гемиатаксия; дефект поля зрения — гемианопсия;
• Психические заболевания – неузнавание предметов и явлений, нецеленаправленные действия, псевдобульбарный синдром;
• Расстройства речевого аппарата и нарушение глотательного рефлекса.

Физические нагрузки

Согласно последним исследованиям ученых из США физические нагрузки способны положительным образом повлиять на структуру белого вещества, а значит, и на здоровье всего мозга в целом. Во-первых, физические упражнения помогают увеличить кровоснабжение миелиновых волокон. Во-вторых, спорт делает ваше вещество мозга более плотным, что позволяет ему быстро передавать сигналы из одной части мозга в другую. Кроме того, научно доказано, что для сохранения здоровья мозга полезно выполнять физические нагрузки как детям, так и людям в возрасте.

Функции[ | ]

Белое вещество- это ткань, через которую проходят сообщения между различными областями серого вещества в центральной нервной системе. Белое вещество является белым из-за жирового вещества (миелина), которое окружает нервные волокна (аксоны). Этот миелин содержится почти во всех длинных нервных волокнах и действует как электрическая изоляция. Это важно, потому что позволяет быстро передавать сообщения с места на место.

В отличие от серого вещества, пик развития которого приходится на двадцатилетний возраст, белое вещество продолжает развиваться и достигает пика в среднем возрасте.

Взаимосвязь возраста и состояния белого вещества

Ученые-нейробиологи из США провели эксперимент: в научную исследовательскую группу вошли люди в возрасте от 7 до 85 лет. При помощи диффузионной томографии у более чем ста участников обследовали мозг и в частности объем «substantia alba».

Выводы таковы: наибольшее количество качественных связей наблюдалось у испытуемых в возрасте от 30 до 50 лет. Пик активности мышления и высшая степень обучаемости максимально развивается к середине жизни, а далее идет на спад.

Внутреннее строение больших полушарий

Поверхность полушарий покрыта тонким слоем серого вещества – корой больших полушарий, по которой в толще белого вещества располагаются ядра – базальные ганглии больших полушарий.

Кора больших полушарий имеет толщину от 1,3 до 5 мм, наиболее толстая кора находится в верхних участках прецентральной и постцентральной извилин. В коре содержится около 13 млрд. нейронов, каждый из которых образует синапсы с 8 – 10 тыс. других. В коре преобладают клетки пирамидной формы, от основания «пирамиды» отходит длинный аксон и несколько базальных дендритов, от верхушки – апикальный ветвящийся дендрит. Мелкие пирамидные клетки являются вставочными нейронами, крупные – эффекторными. Так, гигантские пирамидные клетки Беца прецентральной извилины генерируют импульсы произвольных движений, направляемые к скелетным мышцам через двигательные ядра головного и спинного мозга (пирамидные пути). Около 96 % поверхности полушарий у человека покрыто новой корой (neocortex), имеющей шестислойное строение: наружный слой – молекулярный (мелкие мультиполярные ассоциативные нейроны, отростки клеток нижележащих слоев), второй слой – наружный зернистый (мелкие пирамидные нейроны, дендриты которых направлены в молекулярный слой, аксоны – также в молекулярный слой или в белое вещество), третий – средний пирамидный (наиболее толстый, пирамидные клетки малых и средних размеров, аксоны малых клеток не покидают кору, аксоны более крупных образуют в белом веществе комиссуральные волокна), четвертый – внутренний зернистый (мелкие пирамидные и звездчатые нейроны), пятый – слой больших пирамидных клеток (лучше всего развит в прецентральной извилине, где представлен гигантскими пирамидными клетками Беца), шестой слой – полиморфный (нейроны разной формы и размеров, аксоны которых идут в белое вещество, дендриты – в молекулярный слой). Старая кора (archicortex) составляет чуть более 2%, располагается в лимбической доле, зубчатой извилине и гиппокампе, разделяется на 3 слоя. Древняя кора (paleocortex) занимает менее 1% поверхности, находится в структурах обонятельного мозга и в прозрачной перегородке, не имеет слоев. Имеется также кора промежуточного типа.

Рис. 22. Слои новой коры

1. – молекулярный; 2- наружный зернистый; 3- наружный пирамидный;

4 – – внутренний зернистый; 5 – внутренний пирамидный; 6- полиморфный

Локализация функций в коре больших полушарий. Сенсорные зоны коры обеспечивают анализ раздражителей из внешней и внутренней среды организма и являются морфологическим субстратом ощущений и восприятия. Первичные (проекционные) зоны получают информацию непосредственно от подкорковых сенсорных центров и анализируют отдельные признаки раздражителя. Основная афферентация поступает через ядра таламуса к 3 и 4 слоям коры. Локализация проекционных зон: соматовисцеральная чувствительность – постцентральная извилина и верхняя теменная долька, зрительная – «по берегам» шпорной борозды, слуховая – средняя часть верхней височной извилины (мелкие поперечные извилины Гешля), вестибулярная – средняя височная и постцентральная извилины, вкусовая чувствительность – нижние отделы постцентральной извилины, парагиппокампальная извилина, крючок, гиппокамп, обонятельная – крючок, гиппокамп, обонятельные обонятельные тракты, обонятельные треугольники, переднее продырявленное вещество, прозрачная перегородка. Вторичные сенсорные зоны обеспечивают целостное восприятие стимула и располагаются вблизи первичных. В ассоциативных сенсорных зонах, занимающих значительно большую площадь, чем первичные и вторичные, происходит межсенсорная интеграция и формирование целостной сенсорной картины мира. Двигательные зоны коры – прецентральная извилина (первичная двигательная кора, осуществляющая непосредственную мобилизацию двигательных нейронов), нижняя теменная долька, надкраевая извилина (координация целенаправленных сложных движений), обширные корковые поля кпереди от прецентральной извилины (ассоциативные и премоторные зоны, где формируется стратегия и план движений). Речевые центры – задние отделы нижней лобной извилины (центр Брока, или речедвигательный центр, регулирует работу мышц, участвующих в речевом акте), задние отделы средней лобной извилины (центр регуляции движений, связанных с письмом), задние участки верхней височной извилины (центр Вернике, или сенсорный центр речи, обеспечивает восприятие и понимание устной речи), угловая извилина (центр сопоставления зрительного образа слова с его аккустическим аналогом). Эмоциональные зоны – кора лимбической доли и обонятельного мозга. Высшие психические функций (сознание, мышление, память,эмоции) являются результатом интегративной деятельности всей коры больших полушарий, в первую очередь, лобной коры.

Базальные ганглии больших полушарий функционально относятся к стриопаллидарной и лимбической системам. Ядра стриопаллидарной системы: хвостатое ядро, скорлупа (полосатое тело, corpus striatum, на разрезах имеет вид чередующихся темных и светлых полос) и бледный шар, globus pallidum, светлого цвета и однородной структуры. Скорлупа и бледный шар анатомически объединяются в чечевицеобразное ядро, отделенное от хвостатого ядра и таламуса внутренней капсулой белого вещества. Хвостатое ядро расположено латеральнее и выше таламуса, отделено от него коленом внутренней капсулы, имеет головку (находится в лобной доле, формирует латеральную стенку переднего рога бокового желудочка), тело (в глубине теменной доли, образует латеральную стенку центральной части бокового желудочка), хвост (уходит в переднемедиальную часть височной доли, формирует верхнюю стенку нижнего рога бокового желудочка). Скорлупа – наиболее крупное ядро стриопаллидарной системы, лежит ниже и латеральнее хвостатого ядра. Бледный шар расположен медиальнее скорлупы и состоит из медиальной и латеральной пластинок. Стриопаллидарная система – часть экстрапирамидной системы, контролирующей движения и мышечный тонус. Ядра лимбической системы: септальные ядра (в прозрачной перегородке), ограда (латеральнее скорлупы, отделена от нее наружной капсулой белого вещества и от островковой коры – самой наружной капсулой), миндалина (в белом веществе височной доли кпереди от нижнего рога бокового желудочка).

Лимбическая система мозга, кроме перечисленных ядер, включает лимбическую долю коры, обонятельный мозг, гиппокамп, а также структуры промежуточного мозга – передние ядра таламуса, гипоталамус, некоторые ретикулярные ядра. Все структуры лимбической стистемы связаны друг с другом и образуют замкнутый круг, что создает условия для длительной циркуляции возбуждения. Лимбическая система является морфологическим субстратом эмоций и мотиваций, центром регуляции вегетативных функций

Рис. 25. «Нерасчлененный» мозг

Белое вещество больших полушарий представлено тремя типами волокон: проекционные (соединяют кору с нижележащими структурами, образуют капсулы между базальными ядрами), ассоциативные (соединяют участки коры в пределах одного полушария), комиссуральные (соединяют кору правого и левого полушарий). Наиболее крупная комиссура – мозолистое тело, соединяющее новую кору полушарий. Передняя часть – колено, изгибается вниз и кзади, переходит в клюв, а затем – в конечную пластинку. Средняя часть – ствол, задняя утолщенная часть – валик. Передняя мозговая спайка соединяет старую и древнюю кору полушарий и располагается кзади от конечной пластинки мозолистого тела перед столбами свода. Спайка свода соединяет правую и левую части свода. Свод мозга является проводящей системой лимбических структур. Состоит из двух дугообразных тяжей, расположенных под мозолистым телом над крышей третьего желудочка. Средняя часть свода – тело кпереди отдаляется от мозолистого тела, изгибается вперед и книзу и переходит в столбы свода, заканчивающиеся в сосцевидных телах. Кзади тело свода продолжается в ножки свода, соединенные между собой спайкой свода. Ножки свода расходятся, проходят вдоль гиппокампов и заканчиваются в области крючков височных долей.

Вегетативная (автономная) нервная система

Вегетативная нервная система (ВНС) координирует и регулирует деятельность внутренних органов, обмен веществ, функциональную активность тканей. Ее основная функция – поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма). ВНС имеет центральный и периферический отделы.

Центральная ВНС – это сегментарные и надсегментарные вегетативные центры. Сегментарные центры (симпатические и парасмпатические) расположены в боковых рогах спинного мозга и в стволе головного мозга (вегетативные ядра черепно-мозговых нервов). Там лежат эффекторные вегетативные нейроны, связанные (через вегетативные ганглии) с рабочими органами. Надсегментарные центры – это ретикулярная формация, промежуточный мозг, базальные ганглии больших полушарий, мозжечок, кора больших полушарий (главным образом лимбическая кора). Эти структуры не имеют непосредственной связи с рабочими органами и влияют на их функции через сегментарные центры. Надсегментарные центры не разделяются четко на симпатические и парасимпатические, но имеют эрготропные и трофотропные зоны, которые частично перекрываются. Активация эрготропных зон вызывает преимущественно симпатические эффекты на периферии, активация трофотропных зон – преимущественно парасимпатические. На надсегментарном уровне центры вегетативной и соматической нервной системы объединены и функционируют содружественно, на уровне сегментарных центров и в периферической части – разобщены морфологически и функционально.

Периферическая ВНС – это вегетативные нервы и вегетативные ганглии (симпатические и парасимпатические). По расположению вегетативные ганглии бывают паравертебральные (находятся вблизи позвоночника), превертебральные (удалены от позвоночника), экстрамуральные (вблизи иннервируемых органов), интрамуральные (в стенках внутренних органов). В ганглиях переключаются эфферентные пути от сегментарных центров к рабочим органам. Таким образом, дуга вегетативного рефлекса отличается от дуги соматического рефлекса тем, что эфферентный путь состоит из двух нейронов: тела первых эффекторных вегетативных нейронов находятся в сегментарных вегетативных центрах, тела вторых эффекторных нейронов – в вегетативных ганглиях. Преганглионарные волокна имеют миелиновую оболочку, постганглионарные – безмиелиновые.

Симпатический отдел ВНС имеет центры в боковых рогах C VIII – LII сегментах спинного мозга. Ганглии – паравертебральные узлы, расположенные в виде цепочки справа и слева от позвоночника (правый и левый симпатические стволы) и превертебральные ганглии брюшной полости и таза. Постганглионарные волокна образуют вегетативные нервные сплетения, иннервирующие внутренние органы. В состав сплетений входят как симпатические, так и парасимпатические волокна. Стимуляция симпатических нервов вызывает учащение и усиление сердечных сокращений, сужение артерий кожи, слизистых оболочек (артерии головного мозга, скелетных мышц, сердца могут как суживаться, так и расширяться), увеличение общего артериального давления, ослабление моторики и секреции желудочно-кишечного тракта, задержку мочеиспускания, расширение дыхательных путей, расширение зрачка, усиление потоотделения.

Парасимпатический отдел ВНС имеет центры в вегетативных ядрах III, VII, IX, X пар черепных нервов и в боковых рогах S II –V сегментов спинного мозга (иннервация тазовых органов). Преганглионарные парасимпатические волокна участвуют в образовании вегетативных сплетений. Ганглии – экстра- и интрамуральные (ресничный узел – в глазнице, крылонебный, поднижнечелюстной, ушной – вблизи костей черепа, органные узлы – вблизи или внутри органов шеи, груди, живота). Стимуляция парасимпатических нервов вызывает замедление и ослабление сердечных сокращений, расширение артерий наружных половых органов, усиление моторики и секреции пищеварительного тракта, сокращение стенок мочевого пузыря, сужение дыхательных путей и усиление бронхиальной секркции, усиление секреции слезных желез, сужение зрачка.

Метасимпатическая нервная система – наиболее автономная часть вегетативной нервной системы, не имеет центров в спинном и головном мозге, представлена интрамуральными ганглиями и короткими волокнами, осуществляет локальную регуляцию отдельных мышечных групп и желез внутренних органов.

Рис. 30. Схема дуги вегетативного рефлекса

1 – задний корешок; 2 – спинномозговой узел; 3 – боковой рог; 4 – преганглионарные вегетативные волокна (в составе переднего корешка);

5 – спинномозговой нерв; 6,8 – соединительные ветви; 7 – узел симпатического ствола; 9 – постганглионарные вегетативные волокна (в составе спинно-мозгового нерва); 10 – постганглионарные вегетативные волокна (в составе внутренностного нерва); 11 – узел вегетативного сплетения; 12– постганглио-нарные волокна (в составе висцеральных сплетений); 13- постганглионарные волокна к потовым железам кожи, мышцам волос и сосудам

Рис. 31. Схема вегетативной иннервации внутренних органова – парасимпатическая часть, б – симпатическая часть