Анатомічна та функціональна структура мозку

Анатомічна будова головного мозку

  • Стовбур мозку: виконує роль комунікаційного вузла між спинним мозком і вищими структурами мозку. Стовбур мозку складається з трьох частин:

    • Довгастий мозок (medulla oblongata): є найнижчою частиною, регулює життєво важливі мимовільні процеси, такі як:

    • Дихання: два центральні генератори патернів.

    • Серцевий ритм.

    • Тиск крові.

    • Міст (pons): забезпечує зв'язок із мозочком, бере участь у:

    • Сні

    • Збудженні

    • Рівновазі та поставі.

    • Середній мозок (mesencephalon): модуляція зорових сигналів (верхній горбок для локалізації об'єктів та поворотів очей/голови).

    • Ретикулярна формація: регулює свідомість.

    • Блакитна пляма: відповідає за тривогу (норадреналін).

    • Чорна субстанція: дофамін (рух, мотивація).

    • Ядра шва: серотонін (настрій, сон).

Мозочок

  • Мозочок (cerebellum): містить більше нейронів, ніж обидві півкулі великого мозку разом. Має:

    • Три шари кори:

    • Гранулярний: вхідні інтернейрони.

    • Молекулярний.

    • Пуркіньє: гігантські вихідні нейрони, інтегрують сигнали та передають до стовбура/кори.

  • Основні функції:

    • Координація рухів (точність, плавність, баланс).

    • Пошкодження мозочка викликає атаксію (неточні рухи).

    • Гіпотеза: мозочок будує прогнозні моделі рухів.

Проміжний мозок (діенцефалон)

  • Гіпоталамус: підтримує гомеостаз через ядра, які генерують "основні потяги" (голод, спрага, температура, сон, секс).

    • Інтегрує вісцеральні/гормональні сигнали.

    • Координує вегетативні та ендокринні реакції через гіпофіз.

  • Таламус: релейна станція, перемикає сенсорні сигнали:

    • Зорове - до латерального колінчастого тіла (V1).

    • Слухове - до A1.

  • Важливість: внутрішньоламінарні ядра - регулюють пильність,
    ретикулярне - гальмування для фокусу уваги.

Кора головного мозку

  • Кора головного мозку: звивиста оболонка сірої речовини (борозни і звивини збільшують площу).

    • Поділена на півкулі з чотирма частками:

    • Лобова частка: команди руху (моторна кора, префронтальна для планування/когніції).

    • Тім'яна частка: соматосенсорна (просторова локалізація, форми).

    • Потилична частка: відповідає за зорові сигнали (форма, колір, рух).

    • Скронева частка: слух, розпізнавання об'єктів.

  • Поясна звивина: контроль вісцеральних моторних функцій.

Підкіркові структури

  • Базальні ганглії: ініціюють рухи та мотивацію через прямі/непрямі шляхи з корою/таламусом.

  • Лімбічна система: об'єднує внутрішній/зовнішній світ, включаючи:

    • Амигдала: емоції/страх/мотивація.

    • Гіпокамп: пам'ять та навігація, емоційно забарвлені спогади.

Центральна нервова система (ЦНС) та периферична нервова система (ПНС)

Функціональна специфічність ЦНС

  • Центральна нервова система (ЦНС): обробляє сенсорну інформацію, інтегрує, генерує моторні команди.

  • Спинний мозок: формування примітивних рефлексів (приклад: відсмикування руки від гарячого).

  • Сіра речовина: тіла нейронів; біла речовина: аксонні тракти.

Функціональна специфічність ПНС

  • Периферична нервова система (ПНС): мережа кур'єрів, доставляє сигнали до ЦНС і назад.

    • Соматична система: керує довільними рухами (еференти до скелетних м'язів).

    • Автономна система: регулює автоматичні функції внутрішніх органів.

    • Підрозділи: симпатична (реакція "бий або біжи") та парасимпатична ("відпочинок і травлення").

Сегментарна організація та інтеграція ПНС

  • Кожен сегмент спинного мозку пов'язаний з нервами локальних входів/виходів.

Онтогенез нервової системи

  • Онтогенез: розвиток нервової системи від ембріонального етапу до дорослого стану.

  • Нейруляція: формування нейральної трубки, важливий етап, ризик дефектів при неправильному закритті.

  • Проліферація та міграція нейронів: формування та рух нейронів до кори через радіальні гліальні клітини.

  • Синптогенез: процес формування синапсів, що триває до 27-го тижня вагітності.

Нейрони та синапси

Передача імпульсів

  • Нервовий імпульс передається через електричні та хімічні сигнали.

    • Нейрон: складається з соми, дендритів, аксона.

    • Мембранний потенціал: стан спокою -70 мВ.

    • Потенціал дії: швидка деполяризація та реполяризація мембрани аксона.

    • Хімічна передача: нейротрансмітери зв'язуються з рецепторами постсинаптичного нейрона.

    • Важливість синапсів для нейронної комунікації.

Емоційна пам'ять

  • Амигдала: ключова для емоційної пам'яті, реагує на позитивні та негативні стимули. У зв'язку з агресивною поведінкою та тривогою.

  • Гіпокамп: впливає на пам'ять, структурує спогади, особливо емоційно забарвлені.

  • Префронтальна кора: веде контроль емоцій, імпульсів, управління тонусом м'язів, прийняття рішень.

Заключні зауваження

  • Регуляція емоцій, наприклад, через гіпоталамус (гомеостаз) та таламус (сенсорна інформація).

  • Зв'язок між різними структурами мозку, які впливають на формування пам'яті та емоцій.

  • Значення нейротрансмітерів у регулюванні поведінки та мотивації.

швидко:

Стовбур мозку (Survival)

  • Довгастий мозок: дихання, серцевий ритм, тиск.

  • Міст: сон, рівновага, зв’язок із мозочком.

  • Середній мозок: зорові та слухові орієнтири.

  • Нейротрансмітерні центри:

    • Блакитна пляма: норадреналін (тривога).

    • Чорна субстанція: дофамін (рух, мотивація).

    • Ядра шва: серотонін (настрій, сон).

Мозочок (Coordination)

  • Функція: координація, баланс, плавність рухів.

  • Атаксія: симптом пошкодження (некоординовані рухи).

  • Клітини Пуркіньє: основна вихідна ланка.

Проміжний мозок (Management)

  • Гіпоталамус: гомеостаз (голод, спрага, температура, секс), регуляція через гіпофіз.

  • Таламус: релейна станція, розсилає сенсорні сигнали (зір до V1V1, слух до A1A1).

Кора головного мозку (High-level cognitive)

  • Лобова частка: моторика, планування, прийняття рішень.

  • Тім’яна частка: соматосенсорика (відчуття тіла), простір.

  • Потилична частка: зорова обробка.

  • Скронева частка: слух, розпізнавання об’єктів.

Лімбічна система та Базальні ганглії

  • Амигдала: емоції, страх.

  • Гіпокамп: пам’ять, навігація, формування спогадів.

  • Базальні ганглії: ініціація рухів.

Нервова система (ЦНС та ПНС)

  • ЦНС центральна: мозок + спинний мозок. виступає як головний центр управління організмом. Вона відповідає за обробку вхідної сенсорної інформації, її інтеграцію та формування команд для виконання.

  • ПНС периферична: виконує роль комунікаційної мережі, що доставляє сигнали від рецепторів до ЦНС і назад до робочих органів.

    • Соматична: довільні рухи.

    • Автономна (вегетативна): саморегульована система, що контролює роботу внутрішніх органів, судин та залоз без прямого свідомого контролю.
      - Симпатична: Активується при стресі та фізичних навантаженнях. Реалізує стратегію «бий або біжи». Підвищує частоту серцевих скорочень, розширює зіниці та гальмує травлення.
      - Парасимпатична: «відпочинок і травлення». Відповідає за стан спокою та накопичення ресурсів. Знижує артеріальний тиск, сповільнює серцебиття та стимулює травні процеси.

Нейрофізіологія

  • Потенціал спокою: −70 мВ−70 мВ.

  • Потенціал дії: деполяризація мембрани аксона.

  • Синптогенез: активно триває до 2727-го тижня вагітності.

Гіпоталамо-гіпофізарно-надниркову вісь (ГГН-вісь):

  1. Гіпоталамус: як зазначено у ваших нотатках, він підтримує гомеостаз. При стресі він виділяє сигнальну речовину (кортиколіберин).

  2. Гіпофіз: отримує сигнал від гіпоталамуса і виділяє в кров АКТГ (адренокортикотропний гормон).3

  3. Наднирники: реагують на цей гормон і виділяють кортизол у системний кровотік.

Отже, «команда» на виділення кортизолу йде від гіпоталамуса, а сам гормон циркулює в крові та впливає на весь організм, включаючи мозок (наприклад, на гіпокамп, де він може впливати на формування пам'яті).