Лобная доля: функции, структура и повреждение

Кора головного мозга

Кора головного мозга

— это внешний слой головного мозга, или серое вещество. У человека серое вещество имеет неровную поверхность со множеством складок. Гребни, называемые
извилинами
, и складки, называемые
бороздами
, помогают увеличить площадь поверхности коры головного мозга.

Кора головного мозга содержит четыре основные доли:

• лобная доля
• теменная доля
• затылочная доля
• височная доля

Поскольку полушария не имеют четко выраженных отделов, нейробиологи делят доли условно на основе борозд.

Центральная борозда

(лат. sulcus centralis cerebri) также известна как роландова борозда — крупная борозда коры больших полушарий, отделяющая лобную долю от теменной доли.

Прецентральная извилина

— располагается перед центральной бороздой, которую нейробиологи используют для идентификации первичной моторной коры головного мозга.

Постцентральная извилина

— располагается сразу за центральной бороздой, которую нейробиологи используют для идентификации первичной соматосенсорной коры головного мозга.

Латеральная борозда

— отделяет височную долю от лобной и теменной.

Верхняя височная извилина

— располагается ниже латеральной борозды, где мозг получает и обрабатывает информацию.

Пятая доля

, называемая
островковой долей,
расположена внутри боковой борозды.

Полусферы

Продольная щель делит полушария головного мозга на правое и левое полушария. Каждое полушарие управляет процессами на противоположной стороне тела. Это означает, что правая сторона мозга получает и контролирует сигналы от левой стороны тела, а левая сторона мозга получает и контролирует сигналы от правой стороны тела.

Хотя оба полушария управляют многими функциями, некоторые функции протекают преимущественно в одном или другом. Например, левое полушарие управляет такими функциями, как речь, письмо и математика. Правое полушарие контролирует такие аспекты творчества, как искусство и музыкальные навыки.

Структура

Кора головного мозга представляет собой многослойное образование: каждый из слоев имеет свой определенный состав нейроцитов, конкретную ориентацию, расположение отростков.

Систематическое положение нейронов в коре носит название «цитоархитектоника», расположенные в определенном порядке волокна – «миелоархитектоника».

Кора больших полушарий головного мозга состоит из цитоархитектонических шесть слоев.

1. Поверхностный молекулярный, в котором нервных клеток не очень много. Их отростки расположены в нем самом, и они не выходят за пределы.
2. Наружный зернистый сформирован из пирамидальных и звездчатых нейроцитов. Отростки выходят из этого слоя и идут в последующие.
3. Пирамидальный состоит из пирамидных клеток. Их аксоны направляются вниз, где оканчиваются или формируют ассоциативные волокна, а дендриты идут вверх, во второй слой.
4. Внутренний зернистый образован звездчатыми клетками и малыми пирамидными. Дендриты идут в первый слой, боковые отростки разветвляются в пределах своего слоя. Аксоны протягиваются в верхние слои или в белое вещество.
5. Ганглионарный образован большими пирамидными клетками. Здесь находятся самые крупные нейроциты коры. Дендриты направлены в первый слой или распределены в своем. Аксоны выходят из коры и начинают являться волокнами, связывающими различные отделы и структуры ЦНС между собой.
6. Мультиформный – состоит из различных клеток. Дендриты идут к молекулярному слою (некоторые только до четвертого или пятого слоев). Аксоны направляются в вышележащие слои или выходят из коры в качестве ассоциативных волокон.

Кора головного мозга разделяется на области – так называемая горизонтальная организация. Всего их насчитывается 11, и они включают в себя 52 поля, каждое из которых имеет свой порядковый номер.

Вертикальная организация

Существует и вертикальное разделение – на колонки нейронов. При этом маленькие колонки объединяются в макроколонки, которые называют функциональным модулем. В основе таких систем находятся звездчатые клетки – их аксоны, а также горизонтальные связи их с боковыми аксонами пирамидальных нейроцитов. Все нервные клетки вертикальных колонок реагируют на афферентный импульс одинаково и вместе посылают эфферентный сигнал. Возбуждение в горизонтальном направлении обусловлено деятельностью поперечных волокон, которые следуют от одной колонки к другой.

Впервые обнаружил единицы, которые объединяют нейроны различных слоев по вертикали, в 1943г. Лоренте де Но – с помощью гистологии. Впоследствии это было подтверждено с помощью методов электрофизиологии на животных В. Маунткаслом.

Развитие коры во внутриутробном развитии начинается рано: уже в 8 недель у эмбриона появляется корковая пластина. Вначале дифференцируются нижние слои, а в 6 месяцев у будущего ребенка появляются все поля, которые присутствуют и у взрослого человека. Цитоархитектонические особенности коры к 7 годам полностью формируются, но тела нейроцитов увеличиваются еще до 18. Для образования коры необходимо согласованное перемещение и деление клеток-предшественниц, из которых появляются нейроны. Установлено, что на этот процесс влияет специальный ген.

Горизонтальная организация

Принято разделять зоны коры головного мозга на:

• ассоциативные;
• сенсорные (чувствительные);
• моторные.

Учеными при изучении локализованных участков и их функциональных особенностей применялись разнообразные способы: раздражение химическое или физическое, частичное удаление мозговых участков, выработка условных рефлексов, регистрация биотоков мозга.

Чувствительные

Эти области занимают примерно 20% коры. Поражение таких зон ведет к нарушению чувствительности (снижение зрения, слуха, обоняния и т. п.). Площадь зоны напрямую зависит от количества нервных клеток, которые воспринимают импульс от определенных рецепторов: чем их больше, тем выше сензитивность. Выделяют зоны:

• соматосенсорную (отвечает за кожную, проприоцептивную, вегетативную чувствительность) – она расположена в теменной доле (постцентральная извилина);
• зрительную, двухстороннее повреждение которое приводит к полной слепоте, – находится в затылочной доле;
• слуховую (расположена в височной доле);
• вкусовую, находящуюся в теменной доле (локализация – постцентральная извилина);
• обонятельную, двухстороннее нарушение которой приводит к потере обоняния (расположена в гиппокамповой извилине).

Нарушение слуховой зоны не приводит к глухоте, но появляются другие симптомы. Например, невозможность различения коротких звуков, смысла бытовых шумов (шагов, льющейся воды и т. п.) при сохранности различия звуков по высоте, длительности, тембру. Также может происходить амузия, заключающаяся в неспособности узнавать, воспроизводить мелодии, а также различать их между собой. Музыка также может сопровождаться неприятными ощущениями.

Импульсы, идущие по афферентным волокнам с левой стороны тела, воспринимаются правым полушарием, а с правой стороны – левым (повреждение левого полушария вызовет нарушение чувствительности с правой стороны и наоборот). Это связано с тем, что каждая постцентральная извилина связана с противоположной частью тела.

Двигательные

Моторные участки, раздражение которых вызывает движение мускулатуры, располагаются в передней центральной извилине лобной доли. Двигательные зоны сообщаются с сенсорными.

Двигательные пути в продолговатом мозге (и частично в спинном) образуют перекрест с переходом на противоположную сторону. Это приводит к тому, что раздражение, которое возникает в левом полушарии, поступает в правую половину туловища, и наоборот. Поэтому поражение участка коры одного из полушарий ведет к нарушению двигательной функции мышц с противоположной стороны туловища.

Моторная и сенсорная области, которые расположены в районе центральной борозды, объединяются в одно образование – сенсомоторную зону.

Неврология и нейропсихология накопили множество сведений о том, как поражение этих областей приводит не только к элементарным двигательным расстройствам (параличам, парезам, треморам), но и к нарушениям произвольных движений и действий с предметами – апраксиям. При их появлении могут нарушаться движения во время письма, происходить расстройства пространственных представлений, появляться бесконтрольные шаблонные движения.

Ассоциативные

Эти зоны ответственны за связывание поступающей сенсорной информации с той, которая была получена ранее и хранится в памяти. Кроме того, они позволяют сравнивать между собой информацию, которая идет от различных рецепторов. Ответная реакция на сигнал формируется в ассоциативной зоне и передается в зону двигательную. Таким образом, каждая ассоциативная область отвечает за процессы памяти, научения и мышления. Крупные ассоциативные зоны находятся рядом с соответствующими функционально сенсорными зонами. К примеру, какая-либо ассоциативная зрительная функция контролируется зрительной ассоциативной зоной, которая расположена рядом с сенсорным зрительным участком.

Установление закономерностей работы мозга, анализ его локальных нарушений и проверку его активности осуществляет наука нейропсихология, которая находится на стыке нейробиологии, психологии, психиатрии и информатики.

Другие структуры, расположенные в полушариях головного мозга

Артерии

Головной мозг содержит артерии для снабжения мозга кровью, которые разделены на переднюю, среднюю и заднюю ветвь. Каждая ветвь помогает снабжать кровью различные участки полушария.

Обонятельная луковица

Обонятельная луковица, расположенная под лобной долей, доставляет информацию непосредственно в кору головного мозга для интерпретации.

Миндалина

Миндалевидное тело является главным компонентом лимбической системы. Она управляет автоматическими реакциями, такими как реакция «дерись или беги».

Гиппокамп

Структура внутри височной доли — гиппокамп играет определенную роль в обучении и памяти.

Симптомы поражения

Симптомы поражения выявляются таким образом, что выделенные функции перестают адекватно выполнятся. Главное не перепутать некоторые симптомы с ленью или навязанными мыслями по этому поводу, хотя это и есть частью заболеваний лобных долей.

• Неконтролируемые хватательные рефлексы (Рефлекс Шустера)
• Неконтролируемые хватательные рефлексы при раздражении кожи руки у основания пальцев (Рефлекс Янишевского-Бехтерева)
• Разгибание пальцев ног при раздражении кожи стопы (Симптом Германа)
• Поддержания неудобного положения руки (Симптом Барре)
• Постоянное потирание носа (Симптом Дуффа)
• Нарушение речи
• Потеря мотивации
• Невозможность сконцентрироваться
• Нарушение памяти

Такие симптомы могут вызывать следующие травмы и болезни:

• Болезнь Альцгеймера
• Лобно-височное слабоумие
• Черепно-мозговые травмы
• Инсульты
• Онкологические заболевания

При таких заболеваниях и симтомах человека можно не узнать. Человек может потерять мотивацию, у него размываются чувства определения личных границ. Возможны импульсивное поведение связанное с удовлетворением биологических потребностей. Т.к. нарушение лобных долей (тормозных) открывает границы биологическому поведению, которым управляет лимбическая система.

Функции головного мозга

Полушарии головного мозга содержат четыре основные доли, и каждая доля выполняет свой набор функций. Хотя головной мозг контролирует множество функций в организме, это в основном связано с функцией каждой отдельной доли и взаимодействием между ними. Головной мозг контролирует все произвольные действия и отвечает за:

• сенсорную обработку
• эмоциональный контроль
• управление движением
• решение проблем
• за язык и речь
• визуальную информацию
• пространственную информацию
• воображение
• креативность
• музыкальную интерпретацию

Области головного мозга отвечают за восприятие и интерпретацию большей части физического мира вокруг тела.

Функция лобной доли

• речь
• поведение и личность
• эмоции
• движения тела
• интеллект и самосознание

Теменная доля

• использование языка и символов
• зрительное восприятие
• ощущение прикосновения, давления и боли
• придание смысла сигналам из другой сенсорной информации

Височная доля

• память
• слух
• понимание языка
• организация
• затылочная доля
• свет
• цвет
• движение
• пространственная ориентация

Островковая доля

• гомеостаз
• сострадание и сочувствие
• самоанализ
• когнитивная функция
• социальный опыт

Повреждения полушарий головного мозга

Поскольку полушария головного мозга контролируют все произвольные действия, повреждения в этой области могут привести к разнообразным последствиям.

По существу, любое состояние, влияющее на мозг, может вызвать дисфункцию в одной или нескольких областях головного мозга.

Тип и степень повреждения будут зависеть от его тяжести и того, где именно в головном мозгу оно происходит. Например, повреждение от ишемического инсульта может произойти в любом месте мозга и вызвать длительную дисфункцию в этой области.

Другие причины повреждения головного мозга включают несчастные случаи, травмы или другие хронические проблемы, которые вызывают атрофию или повреждение мозговой ткани.

Лечение повреждения лобной доли

Лечение повреждения лобной доли направлено на устранение причины травмы. Врач может прописать препараты при инфекции, провести операцию или назначить средства, чтобы уменьшить риск развития инсульта.

В зависимости от причины травмы назначают лечение, которое может помочь. Например, при фронтальном повреждении после инсульта необходимо перейти к здоровой диете и физической активности, чтобы уменьшить риск инсульта в будущем.

Препараты могут быть полезны для людей, у которых нарушены внимание и мотивация.

Лечение повреждений лобной доли требует постоянного ухода. Восстановление после травмы часто является длительным процессом. Прогресс может прийти внезапно, и его невозможно полностью предсказать. Восстановление тесно связано с поддерживающей терапией и здоровым образом жизни.