Ядра бічних рогів спинного мозку. Спинний мозок. Будова заднього рога

Спинний мозок має сегментарну, білатеральну будову. Внутрішнє його ядро утворене сірою речовиною, що складається з нейронних клітин, немієлінізованих аксонів, гліальних клітин та кровоносних судин. Зовнішня біла речовина складається з пучків мієлінізованих аксонів, що передають імпульси до спинного мозку та від нього.

Сіра речовина - це стовпи, а на розрізі - роги ( cornu anterius, posterius). Передні та задні роги пов'язані проміжною зоною сірої речовини (рис. 1), яка формує бічні роги - cornu laterale(Від Ⅰ грудного до Ⅱ - Ⅲ поперекових хребців).

Мал. 1. : 1 - задній ріг; 2 - бічний ріг; 3 - передній ріг; 4 - задній канатик; 5 - бічний канатик; 6 – передній канатик.

У задніх рогах нервові клітини отримують інформацію від сенсорних нервових клітин тіла про такі параметри, як дотик, температура, м'язова активність та рівновага тіла. Розташовані лише у центральній частині спинного мозку нервові клітини бічних рогів відстежують і регулюють роботу внутрішніх органів. Передні роги містять нервові клітини, що передають імпульси нервовими волокнами до м'язів скелета, викликаючи їх скорочення і рух.

У задньому розі розташовуються губчаста зона і драглиста речовина (їх відростки утворюють власні пучки спинного мозку, забезпечуючи зв'язок сегментів), власне і грудне ядра, а між заднім і бічним рогом - сіткоподібна формація спинного мозку.

У бічному розі знаходяться медіальне проміжне ядро (чутливе) та латеральне проміжне ядро (вегетативне, симпатичне) (рис. 2). Між переднім і заднім рогами в крижових сегментах (S II - S IV) знаходяться парасимпатичні ядра.

Мал. 2. Провідні шляхи білої речовини (1-12) та розташування ядер сірої речовини (13-17) у спинному мозку; поперечний розріз (схема): 1 - тонкий пучок; 2 - клиноподібний пучок; 3 - латеральний кірково-спинномозковий шлях; 4 - червоноядерно-спинномозковий шлях; 5 - латеральний спинно-таламічний шлях; 6 - дахоспинномозковий шлях; 7 - передній спинноталамічний шлях; 8 - задній спинномозочковий шлях; 9 - передній спинномозочковий шлях; 10 - ретикулоспинномозкові волокна; 11 - переддверно-спинномозковий шлях; 12 - передній кірково-спинномозковий шлях; 13 - власне ядро; 14 - грудне ядро; 15 - медіальне проміжне ядро; 16 - латеральне проміжне ядро; 17 - рухові ядра переднього рогу.

Передній ріг містить 5 рухових ядер (передньомедіальне, передньолатеральне, задньомедіальне, задньолатеральне, центральне), а також рухові ядра додаткового та діафрагмального нервів. В одному сегменті налічують близько 3 тисяч мотонейронів.

У рухових ядрах є: великі мотонейрони для пірамідних шляхів, малі – для екстрапірамідних та гамма-мотонейрони – для ретикулярних шляхів.

Завдяки зв'язкам між руховими ядрами встановлюються:

центр ваги;
узгодженість рухів тулуба та кінцівок;
узгодженість рухів правих та лівих кінцівок при ходьбі та бігу.

Основна маса сірої речовини - це розсіяні клітини ( cellulae disseminatae), що належать до власного апарату спинного мозку.

Сіра речовина спинного мозку, substantia grisea (див. рис. , ), складається головним чином з тіл нервових клітин з їх відростками, що не мають мієлінової оболонки. Крім них, у сірій речовині є відростки тих нервових клітин, які розташовуються в інших ділянках спинного і головного мозку, нейроглія, а також кровоносні судини і сполучна тканина, що супроводжує їх.

У сірій речовині розрізняють дві бічні частини, розташовані в обох половинах спинного мозку, і поперечну частину, що з'єднує їх у вигляді вузького містка - . Воно продовжується в бічні частини, займаючи їх середину, як латеральна проміжна (сіра) речовина, substantia (grisea) intermedia lateralis.

У серединних відділах центральної проміжної сірої речовини розташовується дуже вузька порожнина. центральний канал, canalis centralis. На різних рівнях спинного мозку його просвіт на горизонтальному розрізі має різні величину і форму: в області шийного та поперекового потовщень – овальну, а у грудному – округлу діаметром до 0,1 мм. У дорослих порожнина каналу у низці ділянок може заростати. Центральний канал тягнеться протягом усього спинного мозку, переходячи вгорі в порожнину IV шлуночка. Внизу, в ділянці мозкового конуса, центральний канал розширений і його діаметр досягає в середньому 1 мм; ця ділянка центрального каналу отримала назву кінцевого шлуночка, ventriculus terminalis.

Тканина, що оточує центральний канал спинного мозку і складається в основному з нейроглії та невеликої кількості нейронів з їх волокнами, носить назву центральної драглистої речовини, substantia gelatinosa centralis.

Центральна проміжна (сіра) речовина, що оточує центральний канал, поділяється на дві частини. Одна частина знаходиться попереду каналу і примикає до білої спайки, яка пов'язує передні канатики обох половин спинного мозку. Інша частина лежить за каналом. Від центральної проміжної (сірої) речовини, безпосередньо прилягаючи до задньої серединної перегородки, розташовується .

Кожна з бічних частин сірої речовини утворює три виступи: більш потовщений передній, вужчий задній і між ними невеликий бічний виступ, який виражений не на всіх рівнях спинного мозку. Бічний виступ особливо ясно видно у нижніх сегментах шийної частини та у верхніх сегментах грудної частини спинного мозку.

Виступи протягом усього спинного мозку утворюють сірі стовпи, columnae griseae. Кожен із них на поперечному розрізі спинного мозку отримує назву роги, соrnu(Див. рис. , ). Розрізняють передній стовп, columna ventralis, на поперечному розрізі – передній ріг, сорну ventrale, задній стовп, columna dorsalis (задній ріг, соrnu dorsale), і бічний стовп, columna lateralis (бічний ріг, соrnu laterale).

Передній ріг значно ширший, але коротший за задній і не доходить до периферії спинного мозку, в той час як задній ріг, більш вузький і довгий, досягає зовнішньої поверхні мозку.

У задньому розі можна розрізнити верхівку заднього рогу, apex cornus dorsalis, - найбільш вузьку частину дорсального відділу заднього рога, що оточує головку заднього рогу, caputcornusdorsalis, яка переходить у шийку заднього рогу, cervix cornus dorsalis, а та у свою чергу – у найширшу частину заднього рога – основа заднього рогу;(Див. рис.).

Верхівку заднього рога облямовує ділянку, багату на нейроглію, з великою кількістю нервових клітин, яка називається драглистою речовиною, substantia gelatinosa.

Нервові клітини в сірому речовині утворюють скупчення – ядра, чи центри, спинного мозку, мають свою постійну топографію (рис. 883).

1. У передньому стовпізалягають рухові ядра, клітини яких посилають свої аксони до складу передніх корінців спинного мозку:

передньолатеральне ядро, nucleus ventrolateralis, Що має дві частини: верхню, що залягає в сегментах C IV -З VIII, і нижню, розташовану в сегментах L II -S I;
переднє медіальне ядро, nucleus ventromedialis, Часто також представлено двома частинами: верхньої в II -L IV і нижньої в S II -С I ; рідше ці частини немає перерви в сегментах (L V –S I);
задньолатеральне ядро, nucleus dorsolateralis, Поділено на дві частини: більшу верхню в С V -З VIII і нижню в L III -S II;
задньолатеральне ядро, nucleus retrodorsolateralis, залягає назад від попереднього. Воно представлено двома невеликими скупченнями клітин С VIII –Th I і S I –S III ;
задньомедіальне ядро, nucleusdorsomedialisпредставлено невеликою верхньою частиною, що залягає у верхньому шийному сегменті C I , і нижньою - у сегментах Th I -S II;
центральне ядро, nucleuscentralis, частіше розташоване в сегментах Th I-L III, але може мати і додаткову частину в S I-S V;
ядро додаткового нерва, nucleusn. accessorii, зазвичай обмежено сегментами C I -З VI;
ядро діафрагмального нерва,Nucleus n. phrenici, залягає у сегментах C IV -C VII;
поперекове дорсальне ядро,nucleus lumbodorsalis, залягає у сегментах L III – S I .

2. У задньому стовпізалягають чутливі ядра:

драглиста речовина, substantia gelatinosa, має на поперечному розрізі вигляд напівмісяця, що облямовує верхівку заднього рога;
власне ядро заднього рогу, nucleus proprius cornus posterioris(BNA), розташоване в його центральній частині, займає майже всю його площу і поширюється вздовж усього заднього стовпа (C I-Co I);
вторинна вісцеральна речовина, substantia visceralis secundaria, залягає дещо дорсальніше центральної проміжної (сірої) речовини.

3. Бічний стовпмістить такі ядра:

грудний стовп [грудне ядро], columna thoracica, обмежений сегментами Th I-L II і розташовується на медіальній стороні основи заднього рогу, тому деякі автори відносять його до ядра останнього;
центральна проміжна (сіра) речовина, substantia (grisea) intermedia centralis, локалізується в сегментах Th I-L III, в центральному відділі бічного рогу, майже досягаючи центрального каналу;
латеральна проміжна (сіра) речовина, substantia (grisea) intermedialateralis, залягає латеральніше попереднього ядра, займаючи виступ бічного рогу і поширюючись на сегменти Th I - L III;
крижові парасимпатичні ядра,Nuclei parasympathici sacrales, займають сегменти S II-S IV, розташовуючись кілька попереду попереднього.

У нижніх шийних і верхніх грудних сегментах спинного мозку, в кутку між бічним рогом і латеральним краєм заднього рогу, сіра речовина у вигляді відростків проникає в білу речовину, утворюючи сіткоподібну структуру. ретикулярну формацію, formatio reticularis, спинного мозку, в петлях якої розташовується біла речовина

Розташування переднього та заднього рогів відповідає передньо- та заднелатеральним борознам спинного мозку. Ця відповідність між рогами та борознами визначає топографію білої речовини на поперечних зрізах: її поділ на передні, задні та бічні канатики білої речовини.

Спинний мозок можна порівняти із найскладнішим механізмом, який існує. Тільки необізнаній людині може здатися, що наш хребет просто складається з дисків та хребців, які знаходяться в оточенні нервових волокон. Насправді у хребті є безліч складових, без яких функціонування всього організму було б неможливим. Насамперед це ядра спинного мозку, розташовані в центрі нейронів центральної нервової системи.

Справді, людина може візуально відчути хребці, промацати сам хребет. Але всі основні процеси протікають усередині стовпа. Спинномозкова рідина захищена не лише хребцями від зовнішніх факторів, здатних завдати шкоди. Двигуни ядра спинного мозку мають кілька визначень: вузли, ганглії. Це важлива структура, що забезпечує життя кожної людини.

Спинний мозок складається з двох складових: сірої та білої речовини. Основу білої речовини є нервові волокна. А ось сіра речовина включає не тільки волокна ЦНС, а й нервові клітини. Сіра складова знаходиться під подвійним захистом організму. Зовні його захищає сама структура хребта, а всередині його цілісність охороняє біла речовина. За формою сіре нагадує метелика, що розправив крила.

Ядра сірої речовини спинного мозку залягають глибоко всередині хребта. По суті це масове скупчення нейронів, здатних виконувати різноманітні функції.

У медицині розрізняють два види таких ядер:

периферичні;
центральні.

Головна "скрипка" знаходиться біля центральних ядер ЦНС. Саме ця група нейронів повністю контролює імпульси організму та забезпечує життєздатність усіх важливих систем у тілі. По всій довжині хребетного каналу, паралельно йому, з обох боків розташовані сірі стовпи. Між собою склеєні спайками. Стовпи мають вигляд типових рогів, якщо розглянути їх у перерізі. На високих рогах помітно при мікророзгляді скупчення великих спеціальних волокон і наявність клітин нейронів.

Група таких нейронів утворює кілька ядер:

пара латеральних;
медіальне ядро (синхронна пара);
центральний.

У задній частині рогів знаходяться нейрони дрібнішого калібру. Це особливо чутливі вузли, вони мають особливі функції, які працюють на рефлекторної здатності. Їх коріння представлені відростками псевдоуніполярних (на кшталт) нейронів. У задній частині рогів сам склад украй неоднорідний. Виділяється драглисте на вигляд, ядро, від якого йдуть відростки дрібних клітин. За допомогою цих відростків клітини повідомляються із сусідніми відділами. Нейрити, які пізніше потрапляють до складу білої речовини, прямують на шляху до головного “куратора”.

Проміжні ядра сірої речовини спинного мозку зустрічаються в особливій зоні. Це та зона, що утворена між передніми рогами та задніми. Починаючи з восьмого сегмента шийного відділу і закінчуючи другим поперекового, утворено значний виступ на всьому протязі. Це проміжно значущий сегмент, основу якого закладено природні рефлекси.

У цьому сегменті є бічні роги, в яких локалізована життєво важлива система: симпатична частина самої вегетативної системи людини. Це місце, де відбуваються зміни/порушення, якщо в людини зникає координація, узгодженість організму. У підручниках є таблиця, де можна знайти значення таких зон для стану здоров'я.

Якщо подивитися в розрізі на цю ділянку, то помітно незвичайне біле оздоблення сірої речовини. Це осередок утворень із пучків волокон білого та сірого утворює власний апарат для людини. Цей апарат безцінний життєдіяльності: його завдання – безумовні рефлекси. Саме їх уперше озвучив та обґрунтував професор Павлов. Безумовні рефлекси – це реактивна, непідзвітна відповідь нервових закінчень на виникнення раптового подразника. Так, рефлекс спрацьовує, якщо людина різко отримала опік і відсмикнула. Усі рухи, що людина робить не думаючи, є безумовними рефлексами.

Весь організм працює завдяки рефлексам нервової системи. Коли організм відповідає на подразник будь-якого виду, він ніби розтікається на кшталт півкола. Таке півколо утворюють ланцюги, що складаються з нервових клітин. Спрощуючи, можна уявити процес так: одна клітина отримала сигнал про біль і передала сусідній. Ефект рефлекторної дуги запущено. Він протікає стрімко, миттєво і людина не може помітити швидкості, з якою інформація про джерело болю досягає спинного і головного мозку.

Є прості та складні рефлекторні дуги, якими йде інформація.

Проста дуга складається з двох складових видів нейронів:

чутливих;
ефекторні.

Транзит від рецептора до ефектора відбувається швидко. Рецептор першим видає реакцію подію і перетворює інформацію на імпульс. Останній досягає тіла нервової клітини і далі, вже по нервових корінцях спинномозкових волокон, сигнал прямує до спинного мозку.

Його завдання: досягти нервових клітин ефектора і тим самим викликати реакцію у відповідь на подразник:

скоротити м'язи;
прибрати руку/ногу;
відсмикнути кінцівку;
зачхати/закашляти.

Але є рефлекторні дуги із значно складним пристроєм. У їхньому складі є один або навіть кілька вставних нейронів, які контролюють процеси. Якщо найпростіших імпульс йде безпосередньо до эффектору, то цьому випадку процес ускладнюється. Коли запускається такий рефлекс, то аксони нейронів прямують до внутрішніх залоз, м'язового шару, повністю впливаючи на їхню діяльність. Багатонейронні дуги беруть участь у багатьох процесах, що протікають в організмі.

Ідеальний приклад для найпростішої форми дуги – коліно. Якщо трохи вдарити трохи нижче чашки по коліну, виникне колінний рефлекс: нога рефлекторно розпрямиться. Це відповідь чотириголового м'яза на подразник. Ефект короткочасний і за кілька секунд м'яз знову скоротиться. Однак узгодженість збудження та гальмування повністю залежить від цілісності нервової системи. Так, багато невропатологів саме на реакції колінного рефлексу визначають стан ЦНС.

Коли малюк тільки формується, то весь хребет повністю заповнює спинномозкова складова. На цьому етапі основні ядра не виділяються і поки що малюк не сформується повністю в міру зростання, і медіальне ядро можуть змінюватися. Але з третього місяця хребет почне зростати швидше, і тому в нижніх сегментах вже не буде слідів. У цій ділянці вже розташуються нервові закінчення попереково-крижового відділу, "закладка" майбутнього "кінського" хвоста.

Коли дитина тільки народилася, загальна довжина його вмісту мозку становить майже третину його зростання, а вага близько 5, 5 г. У міру зростання величини змінюються. Так, довжина до 10-11 років майже подвоюється. Змінюється і маса речовин: до року вміст важить 1 р, а 7-8 років доходить до 19 р.

У маленької дитини від народження просвіт центрального каналу набагато ширший, ніж у дорослих. Але в міру дорослішання просвіт починає зменшуватися, змінюватись. Цей процес зумовлює збільшення кількості сірого та білого речовин. Однак кількість білого збільшується набагато швидше, оскільки має власні нервові пучки. Так відбувається завдяки сегментарному апарату, який формується набагато раніше, ніж головні провідні шляхи.

Оболонки мозку

Природа подбала про безпеку для функціонування сірої речовини.

Спинний мозок має три оболонки, завдання яких захищати його від пошкоджень:

зовнішня (перша) – тверда;
середня – павутинка;
внутрішня – судини.

Перша оболонка представлена як покриття із сполучної тканини. Він починається від потиличної області і спускається майже до куприка, покриваючи собою весь хребет. Друга оболонка у вигляді химерного павутиння, не має судин, прозора. Знаходиться під першою оболонкою. І останній ступінь захисту – судинний. Вона найближче розташована, рясно насичена різними судинами. Саме вона забезпечує харчування та кровопостачання центральним та іншим каналам.

Оболонки не лежать одна на одній, між ними є простори, які також є бар'єром захисту хребта. Над першою, найміцнішою, знаходиться епідуральний простір. У ньому скупчення лімфатичних судин та жирової клітковини. На цьому рівні інтенсивно збирається венозна кров як від самого мозку, так і всього стовпа. Під твердим шаром знаходиться субдуральний простір. Представлено як коридор або прохід в павутинне.

Підпаутинний простір найвразливіший, передує м'якій оболонці. Заповнено спинною рідиною та за допомогою потиличного отвору, активно повідомляється з підпаутинним простором головного. Завдяки цьому повідомленню та взаємодії, рідина постійно циркулює. Розширюється до області куприка: "кінський хвіст" захищений також спинномозковим вмістом.
У хребті немає неважливих чи незначних складових. Навіть якщо людина незнайома з анатомією, вона повинна розуміти, що ядра сірої речовини спинного мозку відповідають за повноцінність життя. "Технічний пристрій" складний, організму варто великих зусиль підтримувати цілісність роботи всіх систем життєдіяльності. Від людини

У цій статті поговоримо про сіру речовину, що це, де знаходиться і які функції виконує.

Що це таке та з чого складається

Головний мозок людини складається з двох видів нервової тканини – сіра речовина та біла. Сіра речовинанервової системи – це скупчення нервових клітин, відповідальних більшість функцій вищої нервової діяльності. Функція білих клітин– передача електричних імпульсів у частини мозку. Товщина сірої тканини мозку досягає близько половини сантиметра у популяції. Топографічно сіра речовина є оболонкою мозку, під нею – скупчення довгих відростків (аксонів), тобто речовина біла.

Сіра речовина утворена скупченням найменших капілярів, гліальної тканини і коротких відростків – дендритів. Крім цього до складу сірої речовини входять довгі безмієлінові відростки - аксони. На відміну від сірої речовини, що не має мієлінових волокон, біла речовина тому і називається білим, що колір йому надають оболонки аксонів, що складаються з мієліну.

Ядра сірої речовини - це гістологічні структури, концентричне скупчення тіл нервових клітин, що виконує певну функцію в нервовій системі. Анатомічно виділяють два підвиди ядер: ядра в топіці центральної нервової системи та такі в структурі периферичної нервової системи. Кожне ядро – це регулятор певної функції організму, чи це акт сечовипускання чи центр серцебиття.

Існує частково помилкова думка, що сіра речовина складається з довгих відростків нейронів. Спеціалізовані відростки, оснащені швидким провідником мієліном, складаються в структурі білової речовини головного та спинного мозку, тоді як у сірій субстанції присутні лише дендрити та безмієлінові довгі волокна. Суть у тому, що в корі мієлінізовані довгі аксони не потрібні, адже сіра речовина мозку складається зі скупчень поряд розташованих тіл нейронів, і інформація з клітин у клітини передається короткими відростками (дендродендритними синапсами), адже основне завдання довгих відростків – передача електричного імпульсу. з одного центру до іншого. Там функцію передачі та прийому інформації обслуговують аксо-аксональні, або аксо-дендритні синапси.
Сіра речовина не відрізняється на всіх частинах мозку. У різних відділах воно однаково. Тому до сірої речовини кінцевого мозку належить та сукупність елементів, яка властива й іншим структурам мозку.

Де знаходиться в головному мозку

На питання про те, де знаходиться сіра речовина головного мозку, відповідають кілька базових теоретичних медичних наук – нормальна та топографічна анатомія та гістологія. Інші науки про мозку вивчають його функцію, ніж розташування і будова.
Сіра речовина є корою великих півкуль головного мозку. У середньому шар чорної тканини становить близько 3-4мм (від 1,5 до 5мм). Найбільш виражену товщину вона має в області передньої центральної звивини. Завдяки розташуванню безлічі площа сірої речовини значно збільшується. Крім головного мозку, шар сірої речовини розташовується усередині спинного мозку.

У мозочка основна маса сірої речовини знаходиться за аналогією з головним мозком: сіра речовина є корою мозочка і знаходиться на поверхні самої структури, будучи його оболонкою, коли розташовується всередині мозочка. Крім того, кора координуючого центру організму людини складається з трьох шарів – молекулярна куля, грушоподібні нейрони та зернистий шар.

Сіру субстанцію, як та інші частини мозку, має і цибулина головного мозку. є однією з перших структур головного мозку, що еволюційно сформувалися. Ця частина розташовується на рівні потиличного отвору і переходить у спинний мозок. Сіра речовина довгастого мозку утворює деякі ядра та нервові центри, серед яких – ядра черепно-мозкових нервів та сітчасте утворення. До ядра, що утворюється темною тканиною, відноситься під'язичний, додатковий, блукаючий і язикоглотковий нерв. Слід зазначити, що ці центри є нижчими, ні вищими центрами регуляції – вони займають проміжне становище у ієрархії регуляторних систем мозку.

Розташована структура над довгастим називається мостом. У місці його з'єднання з сусідньою структурою виходять кілька нервів, до яких входить вестибулокохлеарний нерв. Сіра речовина мосту утворює власні центри змішаного характеру: ядро трійчастого нерва, лицьовий нерв, що відводить. Такі нерви відповідають за іннервацію лицьових (мімічних) м'язів, шкіру голови (її волосисту частину), деякі м'язи очей та окремі частини язика. Крім таких функцій, завдання Варолієвого мосту полягає в підтримці правильної пози і частково збереження розташування тіла в просторі.
Сіра речовина середнього мозку представлена червоними ядрами та чорною субстанцією. Ці структури є колекторами свідомих та несвідомих рухів: ядра мають багаті зв'язки із мозочком. У цілому нині, ці структури входять у комплекс стріопадлідарної системи мозку.

Корою, що складається з сірої речовини, покриті багато структур головного мозку, серед яких:

Напрошується висновок, що будь-яка структура, що має специфічну регуляторну функцію, покривається скупченням сірої субстанції.

Яку роль виконує сіра речовина

Мільйони років еволюції, природного відбору та походження видів подарували людській суті унікальну структуру – відносно товсту кору головного мозку. Відомо, що структура сірої речовини належним чином розвинена лише у представників людського вигляду. На відміну від нижчих, і навіть вищих ссавців, сіра субстанція наділила людину можливістю мати неповторну властивість матерії, об'єкт вивчення всіх нейронаук та філософії – свідомість та самоусвідомлення, що випливає з яких є абстрактне мислення, розвинена пам'ять, внутрішня мова та безліч інших специфічних атрибутів вищої нервової діяльності людину розумну.

Слід пам'ятати, що сіра речовина – скупчення нервових клітин, саме нейронів. Говорячи про функцію сірої речовини, ми говоримо про функцію всіх скупчень нейронів з короткими відростками. Отже, функції сірої речовини різноманітні:

Фізіологічні завдання: генерація, передача, одержання та обробка електричних сигналів.
Нейрофізіологічні: сприйняття, мовлення, мислення, пам'ять, зір, емоції, увага.
Психологічні: формування особистості, думка, мотивація, воля.

З давніх-давен вчені задавалися питанням про те, за що відповідає сіра речовина головного мозку. Ще у 18 столітті Франц Галль звернув увагу на темну мозкову субстанцію. Вченому вперше вдалося локалізувати деякі психічні функції корі. Наступні дослідження проводилося на кшталт видалення ділянки кори та спостереження того, яка мозкова функція випала. Серйозним поштовхом до подальших досліджень було вивчення роботи кори академіком Павловим, який вивчав базові рефлекси та принципи закріплення умовного рефлексу. Паралельно йому його французькі колеги знайшли мовний центр у корі – нижня частина лобової звивини. Сучасна наука, хоч і знає безліч властивостей кори головного мозку, стверджує, що відсоток знань і нею не перевищує однієї тисячної.

Однією білою плямою в емпіричних даних про знання мозку та її формування є питання про те, що таке гетеротопія сірої речовини головного мозку. Зокрема, часто це питання ставиться в галузі клінічної медицини, де лікування є лише симптоматичне, тобто забираються одним симптоми. Як відомо, гетеротопія - це дефектне скупчення нейронів, які зупинилися в певному місці і не дійшли свого гістологічного місця. Так, знайдеться причина патології – і етіологічне лікування. Варіантом прояву гетеротопії є дитяча епілепсія.

Відмінність від білої речовини

Цей розділ призначений для калібрування понять та відповіді на питання про те, що таке сіра та біла речовина головного мозку.

Сіра речовина

Створено ядрами нервових клітин та його подібних.
Розташовується переважно у центральних частинах нервової системи.
Складає трохи більше 40% всієї маси мозку.
Споживає близько 3-5мл кисню за хвилину.
Структура, що несе функцію, що регулює.

Біла речовина

Утворено довгими мієлінізованими аксонами.
Має розташування переважно у периферичній нервовій системі.
Складає понад 60% ваги головного мозку людини.
Споживає менше 1мл кисню за хвилину.
Відповідає за проведення нервового імпульсу з нервової системи

Слід пам'ятати, що на відміну від структури кори головного мозку, де сіра речовина є оболонкою та покриває білу субстанцію, у спинному мозку сіра речовина оточена білою речовиною мозку.

Дослідження

Сучасна наука має у своєму розпорядженні безліч методів дослідження діяльності сірої субстанції головного мозку. До таких можна віднести:

Реєстрація імпульсної активності нервових клітин. Реєстрація проводиться за допомогою мікроелектродів, які, перебуваючи впритул до клітин, торкаються них і наче впиваються в них. Таким чином досліджується електричний потенціал нейрона, його вольтаж та амплітуда. Якісні зміни можуть характеризувати розпад сірої речовини.
Електроенцефалографія. Даний метод дозволяє досліджувати та зареєструвати мінімальні коливання електричних потенціалів прямо з поверхні черепної коробки. За допомогою ЕЕГ вивчаються різні ритми діяльності головного мозку і є ключовим у дослідженні біологічних ритмів, зокрема сну. Також електроенцефалографія безболісно дозволяє побачити зміну сірої речовини у дитини. Методика не є інвазивною, на відміну від попередньої.
Магнітоенцефалографія. МЕГ дозволяє вивчити синхронну активність полів сірої речовини. Адже частина саме розсинхронізації є причиною багатьох патологічних станів діяльності центральної нервової системи.
Позитронно-емісійна томографія. Цей комп'ютерний метод дозволяє візуалізувати функціональну діяльність кори великих півкуль. ПЕТ дозволяє "побачити" просторове зображення структури мозку.
Ядерна резонансна магнітна інтроскопія. За допомогою цього методу можна побачити в мозку сіру речовину, оскільки ЯМРІ дає картину структури тканин.

Важко недооцінювати функції та роль мозку людини. Людині властиві: зв'язне мовлення, здатність фантазувати, можливість аналізувати, запам'ятовувати факти, розрізняти мелодії, передавати досвід поколінням та багато іншого. Організм людини – складна, ідеально налагоджена структура, що забезпечує фізичну активність, життєдіяльність, основні психічні функції: мислення, сприйняття, пам'ять, мовлення тощо.

Очевидний зв'язок між мозком та рефлекторно сенсорною діяльністю – стимулює вчених продовжувати вивчення мозку та його функцій, де одним із актуальних питань залишається – роль сірої речовини у життєдіяльності людини та у формуванні людського інтелекту.

Загальні відомості про сіру речовину

Центральна нервова система (ЦНС) людини одна із найскладніших структур організму, вона несе вкрай відповідальну роль – забезпечує функціональну цілісність організму та його взаємозв'язок із навколишнім світом. ЦНС складається з головного та спинного мозку та їх захисних оболонок, які, у свою чергу, складаються із сірої та білої речовини.

Сіра субстанція (лат. Substantia Grisea) відповідає за більшість функцій вищої нервової діяльності людини. Завдяки їй людина сприймає зовнішнє середовище, чує, бачить, говорить і найголовніше, людина може виражати ставлення, виявляти симпатію чи негативні емоції, виявляти види людської поведінки, емпатію тощо.

Субстанція складається приблизно з 86 млрд. нейронів, звичайно, це число вкрай приблизно, оскільки сучасна медицина ще не має можливості провести підрахунок точної кількості нервових клітин.

Біла субстанція (лат. substantia alba) служить в основному для передачі сигналів і забезпечує взаємозв'язок обох півкуль, а також переносить інформацію від кори головного мозку до нервової системи.

Нагромадження нейронів утворюють сірого речовини. Кожне ядро несе відповідну відповідальність та функцію: зорові, слухові функції, кровообіг, дихання, рух, сечовипускання тощо.

Складається із ядер сірої речовини, які формують відповідні центри. Substantia grisea одна з основних складових спинного мозку, а її ядра розташовані в корі мозочка і у внутрішніх структурах великого мозку (довгастий мозок, таламус, гіпоталамус і т.д.).

Сіра речовина постає у вигляді оболонки головного мозку, під яким знаходиться біла, проте, у спинному мозку substantia grisea знаходиться у внутрішній частині спинномозкової системи, обволікаючи наповнений ліквором вузький центральний канал, речовина утворює контур літери Н, а покрита вона вже білою речовиною.

Будова сірої речовини

Substantia grisea ідеально влаштована структура, до складу якої входять:

нейрони;
дендрити;
безмієлінові аксони;
гліальні клітини;
тонкі капіляри.

Останні фарбують кору в коричневий колір і всупереч існуючій думці субстанція має не сірий, а сіро-коричневий колір. Численні лабіринтоподібні западини та опуклості – утворюють звивини – відомі як мозкові звивини. Основна функція сірої речовини – забезпечення зв'язку людського організму із зовнішнім світом, а також регулювання рефлексів та забезпечення вищих психічних функцій.

І якщо substantia grisea - складається з нейронів, то substantia alba постає у вигляді покритих мієліном аксонів (відростки нейронів), які виконують функцію провідників і служать для того, щоб передавати сигнали, і забезпечувати зв'язок між півкулями та нервовими центрами. Мієлінова оболонка надає характерного білого кольору речовині.

Сіра субстанція у спинномозковій структурі нагадує за будовою контури букву Н або крила метелика. Залежно від розташування та функцій сірі стовпи поділяються на: задні, передні та бічні. З бокових частин спинного відділу, у свою чергу, поділяються на:

Задні складаються з проміжних нервових клітин. Приймають сигнали від гангліїв.
Передні складаються з рухових нейронів. Основна функція – забезпечення м'язового тонусу.
Бічні – складаються з чутливих та вісцеральних нейронів. Відповідають за рухові функції.

Функції сірої речовини

Робота ЦНС забезпечує в організмі велику кількість зв'язків, які виконують дві основні функції: контроль м'язової активності (руховий рефлекс) та забезпечення сенсорного сприйняття (чуттєві рефлекси) та вищих психічних функцій: пам'ять, мова, емоції.

Функції substantia grisea обумовлені місцем його розташування, наприклад:

У корі головного мозку субстанція відповідає за зв'язок організму із зовнішнім світом, а також несе інформацію та регулює діяльність внутрішніх органів, відповідає за забезпечення вищої нервової діяльності, завдяки чому людина здатна мислити, запам'ятовувати, сприймати тощо.
У довгастому мозку ядра субстанції регулюють рухові процеси, рівновагу, забезпечують координацію рухів, а також регулюють обмін речовин, дихальні процеси та кровопостачання.
У корі мозочка сірі ядра відповідають за координацію рухів та орієнтацію у просторі.
У проміжному мозку ядра відповідають за контроль діяльності внутрішніх органів, регулюють рефлекси та температуру тіла.
У кінцевому мозку ядра забезпечують руховий, рефлекторний контроль та регулювання вищих психічних функцій: зв'язне мовлення, зір, нюх, смакові відчуття, слух, дотик.

Спинний мозок – складна структура, яка має такі функції: рефлекторна, рухова, сенсорна і провідникова. Перші три функції покладено сіре, а третя – біла речовина.

Рефлекторна функція - регулювання безумовних рефлексів: смоктальний рефлекс, колінний рефлекс, миттєва реакція на болючі подразники і т.д.
Двигуна функція – контроль м'язових рефлексів, пов'язаних із руховою системою. Відповідні клітини спинного мозку відправляють сигнали конкретній групі м'язів, спонукаючи до тієї чи іншої дії, завдяки чому ми можемо цілеспрямовано повертати голову, рухати шиєю, піднімати та опускати руки, ходити.
Сенсорна функція - передача імпульсу, що йде від аферентних волокон тулуба, до відділів головного мозку, звідки йде команда, що містить реакцію на подразник.
Провідникова функція - забезпечення проходження імпульсу до головного мозку, а звідти - проходження команди дії, що йде до відповідного органу. Регулюється білою субстанцією.

Сіра субстанція забезпечує нормальну життєдіяльність людини, її взаємодію Космосу з зовнішнім світом, види людської діяльності, є основою когнітивного та сенсорного сприйняття, а також основою рухової, рефлекторної, регуляторної та всіх психічних функцій.

Як сіра речовина впливає на деякі здібності людей

Сіра тканина мозку, регулюючи переробку сигналів ззовні і генеруючи ефекторні імпульси як відповідає за роботу всієї нервової системи людини, а й впливає здібності: розумові, пізнавальні, фізичні тощо.

Різні експерименти вчених показали, що здібності людини залежать від об'єму сірої субстанції, тоді як зміна кількості відчутних змін білої не показала.

Експерименти британських вчених показали, що чим тонша кора великих півкуль, отже, чим менше об'єм сірої субстанції, тим гірша людина справляється з вирішенням логічних завдань, тим менше у неї різних здібностей, а також при низькому обсязі субстанції у випробуваних часто спостерігалися проблеми зі швидкістю реакції. , мовні дисфункції, проблеми із запам'ятовуванням та слабкі інтелектуальні здібності

У той самий час дослідження показали, вивчення іноземних мов, запам'ятовування віршів, наукових чи художніх творів і заняття музикою позначаються збільшення кори мозку. Чим триваліший і інтенсивніший процес вивчення, тим більше стає обсяг сірої субстанції, отже, тим більше здібностей, у тому числі й розумових, виявляє людина.

На зменшення кількості сірої речовини впливають:

спосіб життя людини – малорухливий, інертний, неактивний, з фізичної та розумової точки зору, спосіб життя;
зловживання шкідливими звичками – алкоголь, наркоманія та куріння скорочують обсяг сірої субстанції.

Наприклад: у хворих на алкоголізм спостерігається значне зменшення кількості мозкової тканини, що відбивається на поведінці та психічних функцій: безладна мова, проблеми з пам'яттю та сприйняттям, загальмованість розумових процесів.

Сіра речовина та інтелект

В даний час вчений світ розділився на два фронти:

Перші стверджують, що маса та обсяг мозку впливають на розумові здібності людини.
Другі впевнені, що обсяг сірої речовини відіграє другорядну роль.

У різні часи, вчені різних країн намагалися визначити зв'язок substantia grisea та інтелекту, однак, необхідно врахувати той факт, що вивчення мозку, через будову та розташування органу, є досить скрутним процесом, і багато про функції мозку поки що залишається невивченим і невідомим людині.

З упевненістю можна сказати, що слабкий зв'язок між розумовими, аналітичними здібностями та розміром мозку було виявлено вченими кілька десятків років тому, проте інші вчені в ході експериментів довели, що рівень інтелекту залежить не від ваги чи розміру мозку в цілому, а від розміру передньої частки мозку.

Сучасні вчені припускають, що IQ людини - складне і багатогранне поняття, і в процесі становлення людського інтелекту задіяні різні структури, де важливу роль відіграє швидкість передачі нервового імпульсу чи зв'язків між нервовими клітинами.

Інша група вчених виявила, що у людей з високим інтелектом об'єм сірої речовини більший. Однак це призвело лише до чергової гіпотези, що деякий відсоток обсягу substantia grisea пов'язаний з інтелектуальними здібностями людини.

Гіпотез, пов'язаних із питанням – багато, але на сьогоднішній день експериментально доведеної, однозначної відповіді вчений світ ще не дав.

Одне можна сказати точно – додатковий обсяг сірої речовини дозволяє більш продуктивно та швидко обробляти інформацію, пошкодження та ураження сірої речовини, залежно від локалізації, призводить до м'язових, чутливих та неврологічним розладів.