Как устроен мозг человека и каковы его функции?

Содержание

Удивление, страх, тоска, привязанность, привязанность, радость, волнение … Все эти слова обозначают разные эмоции, которые мы все испытываем ежедневно..

Это реакции, которые у нас есть на стимулы, которые могут исходить как извне (например, увидеть паука, ребенка или услышать о вашем долгожданном взлете), так и изнутри человека (мысль или воспоминание, которое заставляет вас страдать или чувствовать себя счастливым). Эти реакции на церебральном уровне зависят от ряда цепей, которые способны организовывать и связывать восприятие и эмоции, при этом главной системой, отвечающей за это, является лимбическая система, а внутри этой системы миндалевидное тело является одним из основных ядер. .

В этой статье мы собираемся сосредоточиться на этой структуре, миндалевидном теле, чтобы визуализировать, что это такое и некоторые из его основных функций.

Примечания

1. University of Idaho College of Science amygdala (2004). Проверено 15 марта 2007.

2. ? Amunts K, Kedo O, Kindler M, Pieperhoff P, Mohlberg H, Shah N, Habel U, Schneider F, Zilles K (2005). «Cytoarchitectonic mapping of the human amygdala, hippocampal region and entorhinal cortex: intersubject variability and probability maps». Anat Embryol (Berl) 210 (5–6): 343–52. DOI:10.1007/s00429-005-0025-5. PMID 16208455.
3. см. Amygdala in the BrainInfo database

4. Larry W. Swanson and Gorica D. Petrovich (August 1998). «What is the amygdala?». Trends in Neurosciences 21 (8): 323–331. DOI:10.1016/S0166-2236(98)01265-X.

5. ? Ben Best The Amygdala and the Emotions (2004). Проверено 15 марта 2007.

6. ? Solano-Castiella E, Anwander A, Lohmann G, Weiss M, Docherty C, Geyer S, Reimer E, Friederici AD, Turner R (2010). «Diffusion tensor imaging segments the human amygdala in vivo». Neuroimage 49 (4): 2958–65. DOI:10.1016/j.neuroimage.2009.11.027. PMID 19931398.

7. ? Ewelina Knapska, Kasia Radwanska, Tomasz Werka, Leszek Kaczmarek (October 2007). «Functional Internal Complexity of Amygdala: Focus on Gene Activity Mapping After Behavioral Training and Drugs of Abuse». Physiol Rev 87 (4): 1113-1173. DOI:10.1152/physrev.00037.2006. PMID 17928582. Проверено 2011-12-10.

8. ?
   Paul J. Whalen,Elizabeth A. Phelps. Neuroanatomy of the Primate Amygdala // . — New York: Guilford Press, 2009. — P. 3-48. — ISBN 978-1-60623-033-6

9. David L. Clark,Nash N. Boutros,Mario F. Mendez. Limbic system:temporal lobe, Amygdala // . — Cambridge,UK: Cambridge University Press, 2010. — P. 179-180. — ISBN 9780521142298

10. Michael McDannald, Erin Kerfoot, Michela Gallagher, and Peter C. Holland (February 2005). «Amygdala central nucleus function is necessary for learning but not expression of conditioned visual orienting». Behav Neurosci 119 (1): 202–212. DOI:10.1037/0735-7044.119.1.202. PMID 15727525. Проверено 2007-03-15.

11. Guoshi Li, Satish S. Nair, Gregory J. Quirk (March 2009). «A Biologically Realistic Network Model of Acquisition and Extinction of Conditioned Fear Associations in Lateral Amygdala Neurons». J Neurophysiol 101 (3): 1629-1646. DOI:10.1152/jn.90765. PMID 19036872. Проверено 2011-12-14.

12. Vlachos I, Herry C, L?thi A, Aertsen A, Kumar A (March 2011). «Context-Dependent Encoding of Fear and Extinction Memories in a Large-Scale Network Model of the Basal Amygdala». PLoS Comput Biol 7 (3). DOI:10.1371/journal.pcbi.1001104. PMID 21437238. Проверено 2011-12-14.

Основные внешние связи

Латеральное ядро амигдалы, которое далее посылает импульсы остальному базолатеральному комплексу и центромедиальным ядрам, получает сигналы от множества сенсорных систем, включая неокортекс, и считается основным (полисенсорным) «входом в амигдалу» .

Кортикальное ядро амигдалы (или преамигдальная кора) участвует в обработке запахов и реакции на феромоны. Поэтому оно получает сигналы от Олафакторной колбы и Олафакторной коры.

Нейроанатомические структуры связанные с паническим расстройством, их связи и функции.

Амигдала посылает свои импульсы в Гипоталамус для активации симпатической нервной системы, в ретикулярное ядро таламуса для ускорения рефлексов, в ядра тройничного нерва и лицевого нерва, а также в вентральную тагментальную область, локус голубого пятна, и в латеродорсальную тегментальную область для активации поступления допамина, норепинефрина и эпинефрина.

На схеме слева можно увидеть центральную роль амигдалы при паническом расстройстве личности.

Развитие

Миндалевидные тело резко изменяется на протяжении жизни. Необходимы несколько лет, чтоб изменились миндалины. У женщин миндалины развиваются быстрее, нежели у мужчин. Разница в развитии напрямую зависит от размеров тела: миндалины мужчин большего размера, соответственно и развиваются они на полтора года дольше. Миндалевидное тело содержит в себе ядерные рецепторы, которые связывают тестостерон. Соответственно выделяются половое различие. Оно обусловлено различным гормональным фоном. Экспрессия генов зависит от синтеза ДНК и миндалевидных рецепторов. Так как в миндалине мужчин есть серое вещество, соответственно и сама миндалина будет увеличенного размера.

Наличие тестостерона у женщины так же наблюдается, но его в значительной мере меньше чем у мужчин, а развитие миндалины напрямую зависит от обилия тестостерона. Прослеживаются различия не только по признаку пола

Важно отметить, что в разных полушариях, миндалины развиваются по разному. Например, правое тело отвечает за разпознавание лиц и чувства страха, и увеличивается по продолжительности дольше

Левое отвечает за чувство опасности и на два года быстрее правого преуспевает в развитии. Это обусловленно в необходимости различать опасность еще с малых лет. В период пубертатного возраста заметно увеличивается разница в реакции.

Что такое миндалина?

Миндалевидное тело подкорковая структура, расположенная во внутренней части медиальной височной доли

Этот элемент имеет связи с подавляющим большинством мозга, являясь ядром особой важности, которое может влиять на всю нервную систему и функциональность организма

Это ключевой элемент выживания, потому что его основная функция — объединить эмоции с образцами реакции, соответствующими этим, вызывая реакцию на физиологическом уровне или подготовку поведенческой реакции. Точно так же он отвечает за координацию областей, которые замечают соматическое выражение эмоций, и кору головного мозга, отвечающую за сознательные чувства, тем самым играя очень важную роль в оценке эмоционального значения переживаний.

Таким образом, миндалевидное тело основное ядро контроля эмоций и чувства в головном мозге, также контролирующие реакцию удовлетворения или страха. Его связи не только вызывают эмоциональную реакцию, но, благодаря связи с лобной долей, они также позволяют сдерживать поведение.

Однако миндалевидное тело — это не просто «кусок» человеческого мозга с предсказуемой и хорошо известной схемой функционирования. На самом деле ни одна из структур мозга не похожа на эту, но в случае миндалины это еще более очевидно, если учесть, что связан со многими другими областями центральной нервной системы. Это сложная структура, представляющая собой миндалевидную структуру, расположенную в лимбической системе мозга. Он состоит из разных частей, которые иногда также называют комплексом миндалин.

Что такое гипофиз и где он находится

Гипофиз — нейроэндокринный орган, главной функцией которого является продукция регуляторных гормонов. Размер его сопоставим с величиной горошины, а масса составляет около 0,5-1 граммов. Гипофиз исполняет роль дирижера в оркестре, музыканты которого — все эндокринные железы организма (кроме островского аппарата поджелудочной железы).

Гипофиз располагается в полости черепа, но этот момент стоит уточнить. Интересным здесь является то, что для гипофиза в клиновидной кости (одной из костей основания черепа) имеется специальное углубление. Это углубление носит название «турецкое седло». И действительно, визуально оно напоминает седло, у него даже есть хорошо выраженная спинка.

Орган располагается под головным мозгом, а если быть точным — под нижней его частью — гипоталамусом. Последний при этом связан с гипофизом посредством ножки, или гипофизарного стебля. Над гипофизом натянута мембрана, которая отделяет его от головного мозга. Таким образом, орган с одной стороны изолирован от образований головного мозга, а с другой стороны неразрывно связан с ними посредством ножки.

Прямо под турецким седлом, содержащим гипофиз, располагается клиновидная пазуха — полостное образование, которое граничит с полостью носа. Этот факт очень важен для нейрохирургов, поскольку позволяет осуществить оперативный доступ к гипофизу через нос. Именно таким способом в настоящее время проводят операции на органе.

Рисунок 1. Голова человека (схематически), вид сбоку. Пунктиром выделен гипофиз в турецком седле. Стрелкой показан хирургический доступ к железе через полость носа и клиновидную пазуху. Иллюстрация Данилы Мельникова

Общие сведения.

Белое вещество в височной части мозга вмещает в себя миндалевидное. Впереди расположен гиппокамп. Тело называется амигдалой. Миндалина состоит из 2-х частей в обоих полушариях головного мозга. В связи с этим орган называют парным и относят к лимбической системе.

Подкорковые ядра вмещают в себя миндалины. Миндалины спосоны связать лимбическую систему с автономной нервной системой. Основная функция лимбической системы — распознавание и воспроизведение  эмоции.  Амигдала достаточно изученное учеными тело, нейрофизиологами, однако все же есть неизвестные факты. Состав миндалевидного тела:

• кортикальные ядра;
• медиальные ядра.
• базолатеральные ядра.

Вкусовую и обонятельную информацию получают благодаря функциям кортикальных и медиальных ядер. Эмоциональное поведение регулируют базолатеральные ядра. Ученые утверждают, что именно эта особенность и связывает эмоции со вкусом.

Элементы головного мозга, которые взаимосвязаны с амигдалой:

• поясная извилина;
• лобная кора;
• вкусовая система;
• обонятельная система;
• ствол мозга.

Одна из задач миндалин  состоит в поддержании внимания. Распознавание эмоционально — значимых явлений, с возможностью распознавания опасности и благоприятных условий. Согласно теориям ученых, полученная информация попадает в часть мозга — таламус. Следующий этап распределения этой информации в направление коры и в миндалевидное тело. Различие действий коры и миндалины в этом случае имеет большое различие. Кора, получая информацию, обдумывает  и выносит вердикт по рациональному принятию решения. Миндалина же, на эмоциональном уровне дает оценку ситуации согласно пройденному опыту. Например: если вы готовите завтрак и внезапно вас сфотографируют, используя фотовспышку. Первым делом вы испугаетесь и дернитесь, думая, что это проблемы с электрическим током, а далее, осознаете в чем суть. Миндалевидное тело помогает человеку распознавать свои эмоциональные состояния. Ученые утверждали, что миндалевидное тело причастно только к отрицательным эмоциям, таким как:

• страх;
• волнение;
• тревожность.

Это суждение развеяли новые данные, ведь миндалевидное тело имеет более широкий диапазон эмоциональных реакций.

Активность миндалины напрямую зависит от эмоций. Этот факт свидетельствует о возможности влияния на тело с помощью эмоциональных стимулов.

Ученые провели эксперимент: больным животным в результате хирургического вмешательства была сделана операция по удалению миндалевидного тела. После удаления одной миндалины, в одном полушарии исчезли эмоциональные чувства, пропадал страх. Агрессивные животные становились спокойными. В случае удаления двух миндалин, нарушается сплоченность коллектива. Животное уходит и пытается скрыться от стада, вожаки становятся по иерархии намного ниже своего положения и не пытаются его вернуть. Неправильное функционирование миндалевидного тела приводит к следующим болезням:

• склонность к депрессии;
• излишняя тревога;
• стрессовое расстройство.

В случае воздействия неприятных моментов на миндалевидное тело, появлялся пессимизм

Важность правильного функционирования  миндалин – неоспорима

Амигдалы и сексуальная ориентация

Сексуальное поведение, в том числе реакция сексуального доминирования тоже относится к древнейшим формам поведения. В формировании сексуальной реакции, в том числе в переживании эмоций удовольствия, важную роль играет миндалевидное тело.

Сексуальное поведение у мужчин и женщин разное, так же как и физиологические реакции, и, как показали исследования последних лет, миндалевидное тело у разных полов отличается и по форме, и по размеру. Более того, его физические параметры и степень активности зависят от уровня тестостерона.

Так, амигдалы у мальчиков развиваются медленнее, чем у девочек, собственно, и само сексуальное взросление у юношей наступает позднее, чем у девушек. Но у взрослых мужчин миндалины больше по размеру, чем у женщин.

За женский тип сексуального поведения отвечает амигдала левого полушария, а за мужской – правого. Замечено, что у гомосексуалистов увеличена в размерах именно левая, женская миндалина, а у лесбиянок – правая, мужская.

Как успокоить миндалевидное тело. Фантазируйте, чтобы развиваться!

«Опять витаешь в облаках!» – восклицает мама, волоча за собой замечтавшегося отпрыска. Знакомая картина напомнила мне мое детство. С чуть другими фразами, не всегда звучащими из уст родителей, а чаще из уст педагогов на скучных уроках, но всегда значащими только одно – «будь внимательной, фантазии до добра не доведут». Потом, уже будучи психологом, стопорящим фактором оказалась уже набившая оскомину фраза «быть здесь и сейчас». (Не поймите меня неправильно, это хорошая и правильная фраза, но дайте себе разрешение не всегда быть здесь и сейчас!)

Но вот к тридцати годам – ура! – у меня появилось легальное разрешение на витание в облаках!

Нейропластичность – это свойство человеческого мозга, заключающееся в возможности изменяться под действием опыта, а также восстанавливать утраченные связи после повреждения или в качестве ответа на внешние воздействия. Скажем проще, это способность мозга меняться, в том числе физически. И он делает это без вашего ведома! То есть, если вы думаете, что красный диплом – это достаточное волевое и мыслительное усилие, которого будет достаточно на всю жизнь, то вы ошибаетесь. Ваш мозг активно развивался в тот период, но сейчас он деградирует, если вы не даете ему достаточно нагрузок. Это как спорт. Чем больше вы занимаетесь, тем тяжелее гантели вы можете поднимать, и чем дольше сидите без зарядки, тем тяжелее становится подняться на первый этаж.

Но вернемся к мозгу

Для его развития важно задействовать префронтальную кору, которая без ума от ваших фантазий. Помимо чтения книг и творчества во всех проявлениях (особенно в те дни, когда вы в очередной раз выбежали на работу без наушников), мечтайте и фантазируйте, прислонившись к той самой двери, к которой нельзя прислоняться

«У меня спокойная и размеренная жизнь, – скажет читатель – моя работа понятна для меня и мне не нужно прилагать никаких особых умственных усилий. Что меня ждет?»

Вас ждет месть от вашей амигдалы, или мозжечковой миндалины. Этот участок расположен в медиальной височной доле мозга и в его подчинении находятся многие эмоции. Ее задача – сохранить вам жизнь. А любое изменение вашего быта, вашей деятельности представляется вашей амигдале опасностью. Она ненавидит неопределенность, риск. Поэтому даже радостную перемену она может отравить своим сопротивлением. Таким образом, с каждым днем, неделей, годом ваша жизнь все больше закостеневает в понятной и привычной рутине.

Чтобы успокоить амигдалу, а также «покормить» префронтальную кору, фантазируйте о вашей будущей жизни, о том, как вы этого добьетесь, что будете делать, как хорошо и здорово вам будет жить.

Рисуйте яркие картины, фантазируйте! А ваш мозг поможет вам достичь этого!

Патологии

Избыточная активность структур миндалевидного тела, которое находится в височной зоне, где расположен участок между скорлупой и височным полюсом, приводит к нарушению работы многих систем организма.

Влияние на сердце

С нарушением функций миндалин мозга связывают расстройство сердечной деятельности. Повышение активности структур миндалины провоцирует развитие сердечной недостаточности.

Патогенетический механизм основан на участии миндалины в формировании таких аффектов, как страх или ярость. Когда человек подвергается стрессовому воздействию, амигдала воспринимает ситуацию как угрозу и активирует деятельность костного мозга, который усиленно продуцирует белые кровяные клетки (лейкоциты). В результате развивается воспалительная реакция в сосудах, которая прогрессируя может спровоцировать стенокардию, сердечный приступ, инсульт.

Болезнь Урбаха-Вите

Редко встречающаяся, генетически обусловленная патология, которая характеризуется разрушением амигдалы. Пациенты с болезнью Урбаха-Вите практически не испытывают чувство страха при одновременном наличии инстинкта самосохранения.

Исследования показывают, чтобы напугать больных, нужно использовать неординарные методы, например, ингаляции воздуха с повышенной (около 35%) концентрацией углекислого газа. Вдыхание такого воздуха может вызвать у пациентов паническую атаку. Клиническая картина заболевания вариабельна, представлена неврологическим дефицитом (эпилептические приступы) и дерматологическими симптомами (рубцы, папулы на коже).

Формирование тревожных расстройств

Посттравматические невротические, депрессивные, тревожно-фобические расстройства сопровождаются характерными изменениями в структурах, реагирующих на стрессовые воздействия. К ним в первую очередь относят гиппокамп и мозговые миндалины. Амигдала относится к критическим центрам, участвующим в развитии невротических расстройств.

Механизм развития тревоги на клеточном уровне недостаточно изучен. Считается, что в патогенезе участвует повышение концентрации кортикостерона (гормон коры надпочечников) как следствие реакции на стрессовое воздействие. Под влиянием кортикостерона происходит увеличение объема амигдалы. В ходе нейровизуализации подтверждается активация деятельности миндалин на стимулы (запахи, звуки, изображения, фотоснимки), которые ассоциируются с опасной ситуацией.

Активация амигдалы наблюдается при воздействии общих стимулов – например, фотографий, на которых изображены испуганные или угрожающие, агрессивные люди. В норме деятельность мозгового отдела тормозит система ГАМК, которая ответственна за повышение устойчивости индивида к стрессам. Повышенная чувствительность или избыточная активность миндалины сопровождается снижением или снятием тормозящего контроля ГАМК.

Амигдалотомия – процедура, в ходе которой частично разрушается миндалевидное тело. Проводится при височной эпилепсии, приступах аутоагрессии, неконтролируемых вспышках ярости. Амигдалотомия не сказывается на интеллектуально-мнестических способностях. В числе неблагоприятных последствий – ухудшение способности распознавать лица и эмоциональные мимические проявления.

Миндалевидное тело – отдел, ответственный за формирование эмоциональных проявлений и защитных реакций на потенциально опасные ситуации.

Просмотров: 1 043

Нейрофизиологические особенности функционирования.

В области нейрофизиологических особенностей миндалевидного тела сделан ряд открытий. Целостность здорового организма нарушается, если нарушено миндалевидное тело.

1. Сексуальная ориентация. Ученые доказали, что у гомосексуалистов мужчин развито больше женская часть миндалины — левая. У женщин гомосексуалисток наоборот — правая.
2. Взаимодействие социума. Миндалина влияет на способность к запоминанию, чем больше – тем большая способность запоминать людей. Мы с легкостью способны распознавать эмоции. Интеллект к распознаванию эмоций пропорционально переплетен с миндалинами. Ученые доказали, чем больше миндалины, тем лучшая ориентация в пространстве и обществе. В случае нарушения личного пространства, миндалина участвует на передовой событий. Именно поэтому людям часто неприятно в случаях нарушения их личного пространства.
3. Агрессия. Возбуждения сексуального и агрессивного поведения доказаны учеными экспериментально. Но если удалить миндалины, все эти функции исчезают.
4. Страх. В случае удаления двух миндалин исчезает чувство страха абсолютно. Ученые проводили эксперименты по этому поводу, и это доказано
5. Алкоголизм. Пьянство и введение токсинов от употребления алкогольных напитков в организм негативно влияют на миндалевидное тело. Оно повреждается от злоупотребления алкоголя. В случае повреждения притупляются чувства человека, так как страдает эта часть головного мозга. Поэтому любители часто выпивают, объясняя, что это из-за эмоционального повреждения.
6. Тревожность. При чувстве страха и агрессии активизируется миндалевидное тело. Рефлекс борьбы — главная задача миндалевидного тела. В случае действий раздражителя или панической атаки миндалины активизируются. Чувство тревоги зависит от внешних факторов и раздражителей. В данную классификацию можно отнести: негативные чувства; запах; внутренние чувства.
7. Посттравматическое стрессовое устройство. Исследования доказывают, что работа миндалин тесно связана с посттравматическим расстройством. Если показать человеку с данным расстройством фотографии людей, испытующих страх, миндалины начинают активизироваться.

Внутреннее строение амигдалы

Амигдолярный комплекс включает в себя несколько различных подструктур, имеющих различное функциональное предназначение. Существует несколько вариантов их классификации, различной степени детализации. Среди подструктур амигдалы обычно выделяют, как минимум, базолатеральный комплекс ядер (или просто базолатеральные ядра), центральное, медиальное и кортикальное ядро (или преамигдальная кора). Базолатеральный комплекс амигдалы, в свою очередь, подразделяют на базолатеральное (боковое), базомедиальное (среднее, или дополнительное) и базовентральное (нижнее) ядра (см. рис.) .

Расположение и основные ядра амигдолярного комплекса (амигдалы) человека на примере коронарного разреза приблизительно через его середину. Обозначения ядер амигдалы на рисунке: La — Латеральное ядро, BL — Базолатеральное ядро, BM — Базомедиальное ядро, BV — Базовентральное ядро, Ce — Центральное ядро, Me — Медиальное ядро, VCo — вентрально-кортикальное ядро (или преамигдальная кора). Кроме того, вокруг амигдалы помечены: Cl — Перегородка мозга, Hi — Гиппокамп Ent — Энториальная кора, F — эндорхиальная складка коры, NbM — базальные ядра Мейнерта, TrO — оптический тракт, V — боковой желудочек мозга .

Ядра амигдалы крыс

Приведем также схему расположения ядер (правого) амигдалярного комплекса мозга крыс.
На этом рисунке все ядра разбиты на три группы: центральные и медиальные ядра окрашены в оранжевый цвет, базолатеральные ядра — в зеленый и кортикальные ядра — в коричневый цвет. Кроме того, черным цветом выделены ядра называемые вставочными массами (In). Обозначения на рисунке: CEl, центральное ядро, латеральный отдел ; CEm, центральное ядро, медиальный отдел; CEc, центральное ядро, капсулярный отдел; COa, кортикальное ядро, антериальный отдел; Cop, кортикальное ядро, постериорный отдел; BOT, подлежащие ядро олафакторного тракта; Bi, базальные яднро, интермедиальный отдел; Bpc, базальные ядро, парвоселюлярный отдел; BMmc, базомедиальное ядро, магноцелюлярный отдел; BMpc, базомедиальное ядро, парвоцелюлярный отдел; Ld, латеральное ядро, дорсальный отдел; Lvm, латеральное ядро, вентромедиальный отдел; Lvl, латеральное ядро, вентролатеральный отдел; Md, медиальное ядро, дорсальный отдел; Mv, медиальное ядро, вентральный отдел; In, вставочные массы (ядро); Pir, грушевидная (piriform) кора. Для упрощения данной схемы на ней не показан магноцеллюлярный отдел базального ядра, расположенный более рострально (впереди), как и ростральный отдел медиального ядра, а также амигдалогиппокампальная область, расположенная более каудально (сзади).