Серое вещество за что отвечает

Предназначение серого вещества мозга

Головной мозг человека – это главный орган, который имеет множество сложных образований. Если взглянуть на него, то невооруженным глазом видно, что большую его часть образует субстанция, которая имеет два характерных оттенка – серый и беловатый. Каждая из них обладает своими особенностями и задачами. Серое вещество мозга входит в состав коры и других важных структур. Само же вещество представляет собой плотное сплетение тончайших волокон нервной ткани.

Структуры мозга, состоящие из серого вещества

Серое вещество состоит из множества клеток, среди которых преобладают нейроны, безмиелиновые аксоны, дендриты, глиальные клетки с отростками, кровеносные капилляры. Своим темным цветом оно обязано нейронным клеткам и сосудам, по которым мозг снабжается кровью. В отличие от серого, белое вещество образовано пучками волокон, покрытых миелином. Благодаря миелину оно имеет белесый оттенок. Серое вещество находится также в спинном мозге.

Структуры головного и спинного мозга, в которых сосредоточено большое количество серого вещества:

• Кора больших полушарий, мозжечок и его ядра;
• Таламус, гипоталамус, базальные ганглии, ствол, ядра оливы, черепные нервы;
• Столбы спинного мозга, передние, боковые и задние рога.

На поверхности обоих полушарий равномерным слоем (плащом) распределено серое вещество. Толщина этого слоя может колебаться от одного до 4, 5 см. Здесь имеется сложный рисунок в виде разнообразных борозд и валиков, которые называют извилинами.

В спинном мозге серое вещество анатомически является частью белого. Если рассмотреть часть спинного мозга в поперечном разрезе, то внешне она сильно напоминает раскрытые крылья бабочки. Эти крылья формируются из серого вещества, окруженного миелинизированной тканью белого. В центре «бабочки» находится узкий канал, заполненный ликвором.

Связь серого вещества с проводящими путями

Главные функции серой субстанции в мозге человека определяются наличием проводящих путей. Это группы одинаковых нейронов, большие скопления которых образовывают волокна. Они связывают разные отделы мозга между собой, из-за чего в действие приводятся все функции ЦНС.

Каждый проводящий путь начинается от определенных нейронов и заканчивается точно такими же клетками. Все они выполняют одну функцию. Те нейроциты, которые находятся в стволе мозга, отвечают за двигательные рефлекторные реакции организма. Благодаря им поддерживаются мышечный тонус, баланс и равновесие, и многое другое.

Различают несколько видов нервных волокон:

• Ассоциативные;
• Комиссуральные, или спаечные;
• Проекционные;
• Афферентные.

Ассоциативные волокна связывают отделы головного мозга между собой. Но связи эти односторонние. Комиссуральные – помогают обеспечить двустороннюю связь со структурами, которые выполняют однородные функции. Проекционные волокна призваны соединить кору головного мозга с теми его частями, которые лежат в глубине.

Благодаря этим связям осуществляется контроль над мышечной активностью тела и речью, сенсорным восприятием различных органов чувств (слуха, зрения, обоняния, вкуса). Все высшие психические процессы, такие как память, эмоциональность, мышление, сознание, воля, интеллект и другие, контролируются благодаря серому веществу.

Серое вещество спинного мозга

В спинном мозге серое вещество состоит из тех же клеток, что и в головном мозге, – из нейронов, безмиелиновых аксонов, глиальных клеток и дендритов. Помимо них, в сером веществе содержатся кровеносные капилляры, отростки нервных волокон проводящих путей и соединительная ткань.

Серое вещество внутри ствола спинного мозга разделено на две симметричные части, которые располагаются по бокам. В центре их соединяет маленький мостик, или центральное промежуточное вещество. Посредине имеется канал, который представляет собой узкую полость, заполненную особой жидкостью, – ликвором. Просвет этого канала меняется по ширине и форме на разных уровнях вдоль всего позвоночного столба. В грудном отделе он составляет всего 0, 1 мм, больше всего расширяется в области шеи и поясницы.

По бокам образуются выступы. Всего их три: передний, задний и боковой. Они получили название рогов. Самый большой и широкий из них – передний. Задний рог отличается удлиненной и более узкой формой.

В серой субстанции образуются крупные скопления нервных клеток, которые формируют ядра. Они создают нервные центры спинного мозга, которые располагаются в одних и тех же местах.

Между шейным и грудным отделами спинного мозга имеется особая структура – ретикулярная формация. Она образована серым веществом, которое переплетается с белым, создавая плотную сеть из петель. Благодаря ретикулярной формации осуществляется активирование коры головного мозга, контролируется рефлекторная деятельность. Ее функции обширны и важны. Она принимает участие в осуществлении рефлекторных движений (сгибательный и разгибательный рефлексы, поддержание позы); контролирует некоторые внутренние органы, эндокринную систему; меняет поведение человека; участвует в процессах обучения и запоминания.

Влияние объема серой субстанции мозга на функциональные особенности и способности людей

Ученые обнаружили, что серое вещество мозга способно определять и контролировать не только функции, но и способности человеческого организма. Это в свою очередь показывает, насколько оно важно для нормальной работы центральной нервной системы. Интересно, что во время проведенных испытаний показатели, которые менялись в зависимости от количества серого вещества, оставались без изменений при уменьшении или увеличении белого. Если с возрастом его объем у человека не уменьшался, то познавательные способности тоже не утрачивались и даже, наоборот, возрастали.

Ученые обратили внимание, что серое вещество головного мозга, уменьшаясь в объеме, не вызывает определенные психические расстройства. Но некоторые связи с развитием психических патологий все же есть. Этот недостаток в нижней доле темени, височной и средней лобной долях все же наблюдался у людей, страдающих от биполярного расстройства первого типа. Также длительность заболевания и число рецидивов имели место в связи с недостаточным объемом серого вещества в районе лобной извилины правого полушария.

Вредные привычки играют немаловажную роль в том, какое количество серой субстанции имеется на поверхности мозга. Злоупотребление курением значительно сокращает объем мозговой ткани. Эксперименты показали, что заядлые курильщики, которые прекращали часто курить, теряли намного меньше нервных клеток, а их мыслительные функции сохранялись лучше.

Если люди в раннем детстве подвергались насилию и жестокому обращению, то объем серого вещества у них несколько ниже.

Серое вещество и интеллект

На протяжении многих лет ученые пытаются установить биологическую связь размера мозга человека с его интеллектом. Иногда удается доказать, что общий размер мозга все же влияет на интеллектуальный уровень развития. Позднее было доказано, что размер передней доли головного мозга способен изменять IQ. Но современные ученые склонны предполагать, что уровень интеллектуального развития напрямую зависит не от размеров мозговых структур, а от более тонких образований и их особенностей. Более важное значение имеют скорость передачи нервного импульса и число образованный нейронных связей. Не менее важен и уровень кислотно-щелочного баланса в мозговых тканях. Ведь именно он значительно улучшает проводимость нервного импульса. Но даже эта теория не является абсолютно признанной во всем мире.

Американские ученые провели интересный эксперимент, в ходе которого исследователи измеряли объем серого вещества у 50 человек. Для этого применялась техника магнитного резонанса, после которой каждый пациент проходил стандартный тест на IQ. Головной мозг был условно поделен на много частей, чтобы легче было проанализировать количество серого вещества в каждой из них. Результаты тестов поразили всех. Более высокий уровень интеллекта выявился именно у тех испытуемых, чей мозг обладал большим количеством серого вещества. Пациенты с более низкими результатами имели гораздо меньший объем нервной ткани. Хотя давно известно, что физиологически интеллект контролируется серым веществом всего лишь на 6 %.

Серое вещество мозга, его строение, функции и свойства

Серое вещество— важнейшая составляющая нервной системы. Оно содержится в спинном мозге, а также в коре полушарий большого (конечного) мозга, формируя плащ (pallium), мозжечке, глубинных образованиях — подкорковых ядрах.

Состав и функции серого вещества

Серое вещество головного мозга составляют нейроны, клетки глии, нейропиль (субстанция, по виду напоминающая войлок, преимущественно состоящая из дендритов), тонкие капилляры.

Вопреки расхожему мнению, оно не серого, а коричневатого цвета, окружает белое вещество, сформированное из миелиновых волокон.Существенно разнится с ним по составу:в сером веществе 84% воды, 16% сухого остатка, половина которого, то есть 8%, состоит из белков, 5% липидов и 1% минеральных соединений. В белом — 70% воды, 30% сухого остатка, лишь одна треть которого (9%) состоит из белков, целых 17% составляют липиды и 2% — минералы.

Серое вещество обуславливает движения мышц, сенсорное восприятие (зрительное, слуховое, тактильное), когнитивные функции (память, внимание, мышление), вербальные коммуникации и эмоционально-чувственное реагирование.

Расположение в коре больших полушарий и базальных ядрах

Большие полушария конечного мозга разделяет щель, а соединяются они за счет мозолистого тела и спаек. Их большая часть — это плащ, поверхность которого называется неокортексом — новой корой, это действительно филогенетически новейшая структура, где локализованы центры всех ВПФ, включая те, что позволили сформироваться второй сигнальной системе, которая, согласно теории Дарвина, делает человека высшим звеном эволюции. Она покрыта всем известными извилинами, которые образовывают сложный узор из борозд и валиков. Толщина серого вещества здесь составляет всего 1, 3 — 4, 5 мм, или шесть нейронных слоев.

Каждое полушарие разделено на крупные участки — доли. Выделяют пять долей, образующих дольки — более мелкие участки, и извилины. Рисунок, который образуют извилины, различается по форме у каждого человека, даже у двух половинок одного мозга выглядит неодинаково.

Также эта субстанция находится в базальных ядрах, называемых еще подкорковыми образованиями, или старым мозгом. Считается, что здесь локализованы животные инстинкты, так как старый мозг позволяет автоматически принимать решения в сложной ситуации.

Здесь же находится обонятельный мозг — самое древнее образование. Орган обоняния является основным органом чувств у рыб и животных. Когда далекие предки человека вышли из воды насушу, выживали те виды, которые строили свое поведение на основе обоняния: оно помогало находить еду, полового партнера, вовремя убегать от врага. Затем постепенно из этого участка мозга развились другие структуры, в частности, лимбическая система, отвечающая за эмоции. Сейчас обоняние уже не играет жизненно важную роль, человек может без него выжить, однако, его эмоции будут значительно обеднены.

Расположение в других отделах мозга

Продолговатый мозг регулирует все автоматические функции, защитные и способствующие выживанию рефлексы (например, сердцебиение и чихание). Тут же расположен центр, распределяющий напряжение между определенными мышцами, отвечающими за удерживание тела в каком-либо положении. Серое вещество здесь образует ядра оливы, нескольких пар нижних головных и блуждающего нервов, а также ретикулярную формацию, клиновидное и тонкое тела.

Задний мозг состоит из Варолиева моста и мозжечка. Ядра моста рассредоточены между волокнами, направленными в разных направлениях. Кора мозжечка имеет три отдела: наружный (молекулярный), ганглиозный и зернистый (гранулярный). В наружном слое есть несколько разрозненных клеточных ядер. Ганглиозный содержит ряд клеток Пуркинье, их отростки уходят вглубь мозжечка. В белом веществе лежат подкорковые ядра: шаровидное, грибовидное, зубчатое, ядро шатра.

Средний мозг имеет в своем центре полость, заполненную центральным серым веществом. Здесь размещен так называемый водопровод, на его дне залегают несколько ядер, отростки которых, в основном, иннервируют органы зрения, а также ядра III и IX черепно-мозговых нервов. Спереди от него — ножки мозга, разделенные черной субстанцией на основание и покрышку, где выделяется красное ядро. Вместе с черным веществом они относятся к экстра пирамидальной системе, управляют бессознательными движениями и мышечным тонусом с помощью гормона дофамина. В холмиках крыши среднего мозга локализованы зрительные и слуховые центры.

Нервная ткань промежуточного мозга формирует четыре его части. Первая из них — Таламус, здесь залегают ядра зрительного бугра. Эпиталамус — вторая часть — включает в себя поводок, его спайку и треугольник, а также эпифиз, называемый иначе шишковидным телом. Он интересен своей мистической репутацией — эзотерики считают, что именно эта железа вызывает ясновидение и другие сверх способности. На самом же деле, эпифиз вырабатывает гормон мелатонин, отвечающий за регуляцию циклов сна и бодрствования. Третья часть, Метаталамус, содержит коленчатые тела. Последний, Гипоталамус, имеет два отдела. В переднем находится так называемый серый бугор, а в заднем — сосцевидные тела, содержащие в себе по два ядра.

Исследования изменений при патологиях и различных естественных процессах

Выраженные аномалии серого вещества обнаруживают у людей, имеющих психические патологии. Например, при эпилепсии, особенно у детей, одним из главных факторов, провоцирующих возникновение, является гетеротопия — «синдром двойной коры», или большие скопления нейронов, приводящие к деформации борозд и утолщению коры.

С возрастом в головном мозге меняется серое вещество по своей структуре и объему из-за воздействия неблагоприятных факторов, например, вредных привычек. У курильщиков с большим стажем наблюдается постепенная утрата серого компонента и, как следствие, снижение когнитивных функций. В то же время было замечено, что при овладении сложными видами деятельности его объем увеличивается. Этот факт говорит о том, что обучение позволяет увеличить объем серого вещества и поддерживать его в неизменном состоянии, поэтому для сохранения функций мозга до преклонных лет нужно постоянно учиться новому.

Интересны исследования мозга у беременных. Учеными было замечено уменьшение количества серой субстанции в нескольких областях, отвечающих за построение модели сознания других людей. Предполагается, что это происходит для отсечения лишнего для формирования связи между матерью и ребенком, в результате чего происходит лучшее распознавание его потребностей и возможных угроз со стороны окружающих.

Было замечено, что у детей, подвергавшихся физическим наказаниям или страдавшим синдромом дефицита внимания, заметно снижено содержание серой субстанции в префронтальной коре.

У больных биполярным расстройством уменьшен объем серого вещества в левой нижней височной доле, гиппокампе и мозжечке. Опытным путем было доказано, что его объем коррелировал с числом эпизодов и продолжительностью заболевания.

У пациентов, страдающих посстравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), в особенности у ветеранов боевых действий, происходит уменьшение объема этой субстанции в префронтальной коре, в особенности в передней поясной коре — anterior cingulate cortex, или АСС, здесь также происходит снижение ее плотности.

В целом с 25-30 лет, как показали исследования, объем серого вещества взрослого человека начинает постепенно снижаться. Однако есть интересные факты, полученные в результате последних исследований. Учеными американского института в Лос- Анджелесе, штат Калифорния, была установлена обратная зависимость возрастного снижения объема серого вещества и регулярной медитации. Выборка для исследования составила 100 человек от 24 до 77 лет, половина группы занималась медитацией регулярно в течение как минимум четырех последних лет, участники контрольной группы никогда этого не делали. На основании результатов был сделан вывод, что медитация приостанавливает процесс старения мозга, его свойства остаются неизменными. У всех испытуемых, занимавшихся медитацией, по сравнению с контрольной группой была менее выражена отрицательная корреляция между возрастом и объемом серого вещества. Это отличные новости, дающие шанс всем людям на продление молодости нервной системы, а значит, и всего организма в целом.

Чем образованы и за что отвечают серое и белое вещество спинного мозга?

Серое вещество спинного мозга является главным компонентом, входящим в состав нервной системы. В его основе лежат тела нейронов, глиальные клетки и капилляры.

Полной противоположностью является белое вещество, оно состоит из миелиновых пучков. В совокупности они являются важными компонентами организма человека. Обусловлено это их уникальным составом.

Анатомия серого вещества

Согласно анатомическим особенностям, серое вещество является неотъемлемым составляющим белого компонента.Располагается на поперечном срезе, который визуально напоминает крылья бабочки. Посередине находится центральный канал, он заполнен специальной жидкостью – ликвором.

Здесь располагаются желудочки головного мозга, имеющие тесное взаимодействие между собой. Наполненность ликвором зависит от некоторых закономерностей. Обусловлено это сложными сплетениями спинномозговой жидкости. Благодаря ее исследованию можно узнать о состоянии человека и диагностировать многие заболевания. К их числу относят:

В сером веществе спинного мозга различают несколько столбов, взаимосвязанных между собой посредством спайки.Посередине ее виднеется отверстие, которое и представляет собой центральный канал. Задняя и передняя пластины являются главными составляющими. При анализе поперечного среза можно заметить, что взаимосвязанные столбы напоминают крылья бабочки, об этом упоминалось выше. Здесь легко просматриваются выступы, постепенно расходящиеся по сторонам. В литературе их называют рогами. Их состав уникальный, из-за наличия парных широких и узких частей. В основе пластин лежат нейроны, состоящие из централизованного ядра и вспомогательных компонентов. Здесь же находятся корешки спинного мозга.

Серое вещество характеризуется наличием столбов. Задний рог включает в свой состав нейроны, расположены они в определенной последовательности. Их нередко называют аксонами, благодаря своему уникальному строению они стремятся к передней спайке. Это позволяет легко перейти к обратной стороне мозга. Вставочные нейроны представляют собой дендриты, разветвленной формы. Они образуют ядро, выполняющее определенные функции. Важной их составляющей являются спинномозговые узлы. Они содержат в своем составе нервные клетки, благодаря особому разветвлению концы компонентов уходят за пределы заднего рога.

Основой серого вещества являются нервные клетки, а точнее, их тела.

Все они в совокупности образуют главный компонент. Основан он на трех выступах, протягивающихся по всей длине мозга. Данная конструкция представлена столбами. Различают три разновидности выступов, соответственно они находятся в передней, задней и боковой частях.

Основы физиологии

Спинной мозг – это совокупность двигательных нейронов. Их отростки включают в свой состав передние корешки. Сам нейрон, а точнее, его тело, образовано из нервных клеток. Они отвечают за снабжение скелетной мускулатуры. Чем ближе они располагаются, тем дальше находятся в них основные компоненты. Мелкие вставочные нейроны являются главными составляющими задних рогов. Благодаря им происходит восприятие чувствительности. Клетки, лежащие в спинномозговых ганглиях, получают определенные сигналы. В результате чего образуются чувствительные столбы.

Определенная часть серого вещества, именуемая дорсальной, представляет собой центр. Его основной функцией является ответ на посылаемые сигналы. С этой точки зрения дорсальная часть считается самой чувствительной. По соседству от нее расположились моторные центры. Благодаря своей однородной структуре они выполняют ряд функций. В основе центров лежат разнообразные клетки.

Дорсальная часть является самой чувствительной и состоит из 2 основных компонентов. В их основе лежат соматические нейроны, передающие определенные сигналы. Получают их благодаря чувствительности клеток, лежащих в основе висцеральных центров. Они имеют тесную взаимосвязь с моторными компонентами, которые находятся в вентральной части мозга. Уникальное строение клеток позволяет им переходить к соматическим центрам, в основе которых лежат компоненты, характеризующиеся крупными размерами.

Белое вещество спинного мозга соприкасается со всеми отделами. В результате этого процесса образуется так называемое выпячивание или боковой столб. Чувствительные центры, передающие сигналы расположены в рогах. Передние и задние их части расположены в белом веществе, а оно находится в шейном отделе. Белый компонент частично соприкасается с серым. Образуя тем самым единую систему. Ретикулярная формация находится в шейном отделе. В ее основе лежат чувствительные нервные клетки, главной особенностью которых является большое количество отростков.

Пучкообразные клетки находятся в сером веществе, точнее – разбросаны по нему. Отростки «поселились» в периферии, благодаря чему образуется особая кайма, именуемая пучком.

Подводя итоги, стоит отметить, что серое вещество играет немаловажную роль в организме человека. Оно доносит до некоторых отделов спинного мозга определенные сигналы, делая их чувствительными.

Мозг — просто о сложном. Строение и функции.

Представляем вашему вниманию серию статей «Мозг — просто о сложном» — от строения и популярных мифов до механизма возникновения депрессий и связи мозга и поведения.

По своей структуре человеческий мозг похож на мозг других млекопитающих, однако он значительно больше по отношению к размеру тела, чем мозг любого другого животного. В среднем его вес равняется полутора килограммам, что составляет примерно 2% от веса человеческого тела.

Мозг — это командный центр центральной нервной системы.Он получает сигналы от органов чувств организма и передает информацию мышцам. Мозг состоит из более чем 100 миллиардов нейронов, которые взаимодействуют при помощисинапсов. Синапсы служат для передачи нервного импульса между двумя клетками, а их количество исчисляется триллионами. Эта сложная взаимосвязь клеток порождает наши мысли и все аспекты существования.

Перед прочтением статьи

Краткий глоссарий:

• Нейрон:электрически возбудимая клетка, которая предназначена для приема извне, обработки, хранения, передачи и вывода вовне информации с помощью электрических и химических сигналов.
• Синапс:место контакта между двумя нейронами.Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками.
• Серое вещество:главный компонент центральной нервной системы позвоночных животных и человека.Серое вещество содержится в разных частях мозга и состоит из разных типов клеток вроде нейронов.
• Белое вещество:часть спинного и головного мозга, образованная нервными волокнами.
• Базальное ядро– скопления серого вещества в толще белого вещества больших полушарий головного мозга позвоночных, участвует в координации двигательной активности и формирования эмоциональных реакций.
• Нервная трубка:зачаток центральной нервной системы у хордовых.

Почему мы — особенные?

Миллионы лет эволюции привели к появлению уникального организма —. Именно интеллект делает человека человеком. Сегодня мы заселили практически каждый уголок земного шара, построили города, ракеты и даже были на Луне. Ни одно другое живое существо на планете не способно на нечто подобное.

Все дело в мозге

Разрыв между интеллектуальными способностями человека и наших ближайших родственников шимпанзе огромен. А ведь эволюция преодолела его за довольно короткий промежуток времени — шесть или семь миллионов лет. Ученые полагают, что причина наличия интеллекта у человека кроется в нейронах и извилинах. У людей больше нейронов в мозге, чем у других животных. А еще мы обладаем самой большой лобной долей в животном мире.

Размер мозга не всегда свидетельствует о высоких интеллектуальных способностях. Например, мозг кашалота более чем в пять раз тяжелее человеческого, но вряд ли кто-то осмелится утверждать, что кашалоты умнее людей. Однако преимущества у большого по размеру мозга всё-таки есть — крупный мозг увеличивает объём памяти. Пчелы способны запоминать всего несколько сигналов, обозначающих наличие корма, в отличие от голубей, которые распознают более 1 800 образов. Но это не сравнимо с возможностями человека.

К тому же, согласно данным у животных соотношение между размером мозга и размером тела может являться более точным показателем ума. Но у нас все иначе. По словам невролога и президента Института науки о мозге Аллена (Allen Institute for Brain Science), мозг гениев мог иметь размер больше или меньше среднего. Например, мозг Ивана Тургенева весил чуть более двух килограммов, а мозг писателя Анатоля Франса едва достигал одного килограмма.

Есть еще кое-что. Вне зависимости от того, как сложился день у каждого из нас, мы можем рассказать о нем в мельчайших подробностях. В отличие от шимпанзе, кашалотов, пчел и голубей. Никакие другие живые существа не могут так свободно общаться. Бесконечно сочетая слова, мы рассказываем друг другу о своих чувствах, делимся впечатлениями, объясняем законы физики и изобретаем новые термины.

Наши разговоры не ограничиваются сегодняшним днем. Мы размышляем о прошлом и будущем, заново переживаем уже прошедшие события, опираясь на ощущения разных органов чувств. Именно благодаря мозгу мы способны прогнозировать будущее и планировать дальнейшие действия.

А что внутри?

До рождения мозг человека сформирован всего на 25%. Остальная часть мозга развивается с большой скоростью уже после рождения. По мере роста и развития мозга происходит формированиенейронных сетей— контактов между нейронами: нужные усиливаются, а ненужные убираются. Этот процесс длится всю жизнь и дарит возможность даже пожилым людям запоминать и учить новые слова. Но основное формирование нейронных сетей происходит в первые 10 лет жизни.

Мы начинаем изучать мозг с периода эмбрионального развития, которое формирует его строение. Именно в это время передняя часть зачатка центральной нервной системы илинервной трубкиобразует три части, которые дают начало мозгу и связанным с ним структурам: