Hypothalamus som en struktur af centralnervesystemet producerer. Hypothalamus - hvad er det? Opbygning og funktioner af hypothalamus

Ansvarlig for mekanismerne for vågenhed og søvn, ændringer i kropstemperatur og metaboliske processer i kroppen. Ydelsen af ​​alle organer og væv i kroppen afhænger af det. Menneskelige følelsesmæssige reaktioner er også under kontrol af hypothalamus. Derudover styrer hypothalamus arbejdet i de endokrine kirtler, deltager i fordøjelsesprocessen såvel som i forplantning. Hypothalamus er placeret i hjernen under den visuelle thalamus - thalamus. Derfor betyder hypothalamus, oversat fra latin " hypothalamus».

• Hypothalamus er på størrelse med tommelfingerens falanx.
• Forskere har fundet centre for "himlen" og "helvede" i hypothalamus. Disse områder af hjernen er ansvarlige for behagelige og ubehagelige fornemmelser i kroppen.
• Opdelingen af ​​mennesker i "lærker" og "natugler" er også inden for hypothalamus kompetence.
• Forskere kalder hypothalamus "kroppens indre sol" og mener, at yderligere undersøgelse af dens evner kan føre til en stigning i menneskets forventede levetid, til sejr over mange endokrine sygdomme samt til yderligere udforskning af rummet takket være en kontrolleret sløv søvn, som astronauter kan nedsænkes i, og dækker afstande på ti og hundreder af lysår.

Sund mad til hypothalamus

• Rosiner, tørrede abrikoser, honning - indeholder glukose, der er nødvendig for hypothalamus fulde funktion.
• Grønt og bladgrøntsager. Dejlig og kalium. De er fremragende antioxidanter. Beskyt hypothalamus mod risikoen for blødning og slagtilfælde.
• Mælk og mejeriprodukter. De indeholder B-vitaminer, som er nødvendige for, at nervesystemet fungerer korrekt, samt calcium og andre næringsstoffer.
• Æg . De mindsker risikoen for slagtilfælde på grund af indholdet af stoffer, der er gavnlige for hjernen.
• Kaffe, mørk chokolade. I små mængder toner de hypothalamus op.
• Bananer, tomater, appelsiner. De løfter dit humør. De letter arbejdet for ikke kun hypothalamus, men også alle hjernens strukturer. Nyttigt for nervesystemet, hvis aktivitet er tæt forbundet med hypothalamus arbejde.
• Valnødder . Stimulerer ydeevnen af ​​hypothalamus. Sænk hjernens aldringsproces. Rig på sunde fedtstoffer, vitaminer og mikroelementer.
• Gulerod . Bremser ældningsprocessen i kroppen, stimulerer dannelsen af ​​unge celler og deltager i ledningen af ​​nerveimpulser.
• Grønkål. Indeholder stoffer, der er nødvendige for at forsyne hypothalamus med ilt. Den store mængde jod, der er indeholdt i tang, hjælper med at bekæmpe søvnløshed og irritabilitet, træthed og stress.
• Fed fisk og vegetabilske olier. De indeholder flerumættede fedtsyrer, som er vigtige komponenter i ernæringen af ​​hypothalamus. De forhindrer kolesterolaflejring og stimulerer hormonproduktionen.

For den fulde funktion af hypothalamus har du brug for:

• Terapeutisk motion og daglige gåture i den friske luft (især om aftenen, før sengetid).
• Regelmæssige og nærende måltider. En mejeri-grøntsagskost er at foretrække. Læger anbefaler at undgå overspisning.
• At følge en daglig rutine hjælper hypothalamus med at komme ind i sin sædvanlige arbejdsrytme.
• Eliminer alkoholholdige drikkevarer og slip af med skadelige trang til rygning, som skader nervesystemets funktion, med den aktivitet, som hypothalamus er tæt forbundet med.
• Undgå at se tv og arbejde på computeren før sengetid. Ellers kan der opstå forstyrrelser i hypothalamus og hele nervesystemets funktion på grund af en krænkelse af dagens lysregime.
• For at forhindre overexcitation af hypothalamus anbefales det at bære solbriller på en lys solskinsdag.

Traditionelle metoder til at genoprette funktionerne i hypothalamus

Årsagerne til dysfunktion af hypothalamus er:

1. 1 Infektionssygdomme, forgiftning af kroppen.
2. 2 Forstyrrelser i nervesystemets funktion.
3. 3 Svag immunitet.

I det første tilfælde Anti-inflammatoriske urter (kamille, calendula, perikon) kan bruges - efter anbefaling af en læge. Til forgiftning er jodholdige produkter nyttige - chokeberry, tang, feijoa, valnødder.

I det andet tilfælde Når nervesystemets funktion er forstyrret, bruges tonika (cikorie, kaffe) eller omvendt beroligende midler - tinktur af baldrian, moderurt og tjørn, fyrbade.

For takykardi og en urimelig stigning i tryk forbundet med ukorrekt funktion af hypothalamus, er vandprocedurer nyttige: et varmt brusebad efterfulgt af kraftig gnidning af huden.

Til depressive tilstande hjælper et afkog af perikonsurt selvfølgelig godt, hvis der ikke er medicinske kontraindikationer til brug!

Cerebral cortex

Den højeste afdeling af centralnervesystemet er hjernebarken (cerebral cortex). Det sikrer den perfekte organisering af dyrs adfærd baseret på medfødte og erhvervede funktioner under ontogenese.

Morfofunktionel organisation

Cerebral cortex har følgende morfofunktionelle træk:

Flerlagsarrangement af neuroner;

Modulært princip for organisation;

Somatotop lokalisering af receptive systemer;

Skærmhed, dvs. fordelingen af ​​ekstern modtagelse på planet af det neuronale felt i den kortikale ende af analysatoren;

Afhængighed af aktivitetsniveauet på indflydelsen af ​​subkortikale strukturer og retikulær dannelse;

Tilgængelighed af repræsentation af alle funktioner i de underliggende strukturer i centralnervesystemet;

Cytoarkitektonisk fordeling i felter;

Tilstedeværelsen i specifikke projektions sensoriske og motoriske systemer af sekundære og tertiære felter med associative funktioner;

Tilgængelighed af specialiserede associative områder;

Dynamisk lokalisering af funktioner, udtrykt i muligheden for kompensation for funktionerne i tabte strukturer;

Overlapning af zoner af tilstødende perifere modtagelige felter i hjernebarken;

Mulighed for langtidsbevarelse af spor af irritation;

Gensidig funktionel sammenhæng mellem excitatoriske og inhiberende tilstande;

Evnen til at bestråle excitation og hæmning;

Tilstedeværelsen af ​​specifik elektrisk aktivitet.

Dybe riller opdeler hver hjernehalvdel i frontal-, temporal-, parietal-, occipitallapper og insula. Insulaen er placeret dybt i den sylviske fissur og er dækket ovenfra af dele af hjernens frontal- og parietallapper.

Cerebral cortex er opdelt i old (archicortex), gammel (paleocortex) og ny (neocortex). Den gamle cortex er sammen med andre funktioner relateret til lugt og sikring af samspillet mellem hjernesystemer. Den gamle cortex omfatter cingulate gyrus og hippocampus. I neocortex observeres den største udvikling af størrelse og differentiering af funktioner hos mennesker. Tykkelsen af ​​neocortex varierer fra 1,5 til 4,5 mm og er maksimal i den forreste centrale gyrus.

Funktionerne af individuelle zoner af neocortex bestemmes af egenskaberne ved dens strukturelle og funktionelle organisation, forbindelser med andre hjernestrukturer, deltagelse i opfattelsen, lagring og reproduktion af information i organisationen og implementeringen af ​​adfærd, regulering af sensoriske funktioner systemer og indre organer.

Det særlige ved den strukturelle og funktionelle organisation af hjernebarken skyldes det faktum, at der i evolutionen var en kortikalisering af funktioner, det vil sige overførsel af funktionerne af underliggende hjernestrukturer til hjernebarken. Denne overførsel betyder dog ikke, at cortex overtager andre strukturers funktioner. Dens rolle kommer ned til korrektion af mulige dysfunktioner af systemer, der interagerer med det, en mere avanceret, under hensyntagen til individuel erfaring, analyse af signaler og organisering af en optimal respons på disse signaler, dannelsen i ens egne og andre interesserede hjernestrukturer af mindeværdige spor om signalet, dets karakteristika, betydning og karakteren af ​​reaktionen på det. Efterfølgende, som automatisering sker, begynder reaktionen at blive udført af subkortikale strukturer.

Det samlede areal af den menneskelige hjernebark er omkring 2200 cm2, antallet af corticale neuroner overstiger 10 milliarder. Cortex indeholder pyramidale, stellate og fusiforme neuroner.

Pyramidale neuroner er af forskellige størrelser, deres dendritter bærer et stort antal rygsøjler; axonen af ​​en pyramidal neuron går som regel gennem det hvide stof til andre områder af cortex eller til strukturerne i centralnervesystemet.

Stellatceller har korte, godt forgrenede dendritter og en kort ascon, som giver forbindelser mellem neuroner i selve hjernebarken.

Fusiforme neuroner giver lodrette eller vandrette forbindelser mellem neuroner i forskellige lag af cortex.

Cerebral cortex har en overvejende seks-lags struktur

Lag I er det øvre molekylære lag, hovedsageligt repræsenteret af grenene af de opstigende dendritter af pyramidale neuroner, blandt hvilke sjældne vandrette celler og granulatceller er placeret; fibre fra de uspecifikke kerner i thalamus kommer også her, og regulerer niveauet af excitabilitet af hjernebarken gennem dendritterne i dette lag.

Lag II - eksternt granulært, består af stjerneceller, der bestemmer varigheden af ​​cirkulationen af ​​excitation i hjernebarken, dvs. relateret til hukommelsen.

Lag III er det ydre pyramidelag, dannet af små pyramideceller og giver sammen med lag II kortiko-kortikale forbindelser af forskellige hjerneviklinger.

Lag IV er indre granulært og indeholder overvejende stjerneceller. Specifikke thalamokortikale veje slutter her, dvs. veje, der starter fra analysatorernes receptorer.

Lag V er det indre pyramidelag, et lag af store pyramider, der er outputneuroner, deres axoner går til hjernestammen og rygmarven.

Lag VI er et lag af polymorfe celler; de fleste af neuronerne i dette lag danner kortikotalamiske kanaler.

Den cellulære sammensætning af cortex med hensyn til mangfoldighed af morfologi, funktion og kommunikationsformer har ingen sidestykke i andre dele af centralnervesystemet. Den neuronale sammensætning og fordeling af neuroner i lag i forskellige områder af cortex er forskellige, hvilket gjorde det muligt at identificere 53 cytoarkitektoniske felter i den menneskelige hjerne. Opdelingen af ​​hjernebarken i cytoarkitektoniske felter dannes tydeligere, da dens funktion forbedres i fylogenese.

Hos højere pattedyr, i modsætning til lavere, er sekundære felter 6, 8 og 10 godt differentierede fra det motoriske felt 4, hvilket funktionelt sikrer høj koordination og nøjagtighed af bevægelser; omkring synsfelt 17 er sekundære synsfelter 18 og 19, som er involveret i at analysere betydningen af ​​en visuel stimulus (organisering af visuel opmærksomhed, kontrol af øjenbevægelser). Primære auditive, somatosensoriske, hud- og andre felter har også nærliggende sekundære og tertiære felter, der sikrer, at funktionerne i denne analysator forbindes med andre analysatorers funktioner. Alle analysatorer er karakteriseret ved det somatotopiske princip om at organisere projektionen af ​​perifere receptive systemer på hjernebarken. Således er der i det sensoriske område af cortex af den anden centrale gyrus områder, der repræsenterer lokaliseringen af ​​hvert punkt på hudoverfladen; i det motoriske område af cortex har hver muskel sit eget emne (sin eget sted) ), ved at irritere som man kan opnå bevægelsen af ​​en given muskel; i det auditive område af cortex er der en lokal lokalisering af visse toner (tonotopisk lokalisering); beskadigelse af et lokalt område af det auditive område af cortex fører til høretab for en bestemt tone.

På samme måde er der en topografisk fordeling i projektionen af ​​retinale receptorer på synsfeltet af cortex 17. I tilfælde af død af den lokale zone i felt 17, opfattes billedet ikke, hvis det falder på den del af nethinden, der rager ud på den beskadigede zone af hjernebarken.

Et særligt træk ved kortikale felter er skærmprincippet om deres funktion. Dette princip ligger i det faktum, at receptoren projicerer sit signal ikke på én cortical neuron, men på et felt af neuroner, som er dannet af deres collateraler og forbindelser. Som et resultat er signalet ikke fokuseret punkt til punkt, men på mange forskellige neuroner, hvilket sikrer dets fuldstændige analyse og muligheden for transmission til andre interesserede strukturer. En fiber, der kommer ind i den visuelle cortex, kan således aktivere en zone, der måler 0,1 mm. Det betyder, at et axon fordeler sin handling over mere end 5.000 neuroner.

Input (afferente) impulser kommer ind i cortex nedefra og stiger op til stjerne- og pyramidecellerne i III-V-lagene i cortex. Fra stjernecellerne i lag IV går signalet til pyramidale neuroner i lag III og herfra langs associative fibre til andre felter, områder af hjernebarken. Stellatceller fra felt 3 skifter signaler, der går til cortex til lag V pyramidale neuroner, herfra forlader det behandlede signal cortex til andre hjernestrukturer.

I cortex danner input- og output-elementer sammen med stjerneceller såkaldte kolonner - funktionelle enheder af cortex, organiseret i lodret retning. Beviset for dette er følgende: hvis mikroelektroden indsættes vinkelret ind i cortex, så møder den på sin vej neuroner, der reagerer på én type stimulation, men hvis mikroelektroden indsættes vandret langs cortex, så støder den på neuroner, der reagerer til forskellige typer af stimuli.

Diameteren af ​​søjlen er ca. 500 µm, og den bestemmes af fordelingszonen af ​​collateraler af den opadstigende, afferente thalamocorticale fiber. Tilstødende kolonner har relationer, der organiserer sektioner af mange kolonner i organiseringen af ​​en bestemt reaktion. Excitering af en af ​​søjlerne fører til hæmning af de tilstødende.

Hver kolonne kan have et antal ensembler, der implementerer enhver funktion efter det sandsynlighedsstatistiske princip. Dette princip ligger i det faktum, at ved gentagen stimulering deltager ikke hele gruppen af ​​neuroner, men en del af den, i reaktionen. Desuden kan hver gang delen af ​​de deltagende neuroner være forskellig i sammensætning, det vil sige, at der dannes en gruppe af aktive neuroner (sandsynlighedsprincip), som i gennemsnit er statistisk tilstrækkeligt til at give den ønskede funktion (statistisk princip).

Som allerede nævnt har forskellige områder af hjernebarken forskellige felter, bestemt af arten og antallet af neuroner, lagenes tykkelse osv. Tilstedeværelsen af ​​strukturelt forskellige felter indebærer også deres forskellige funktionelle formål (fig. 4.14). Faktisk er hjernebarken opdelt i sensoriske, motoriske og associative områder.

Sanseområder

De kortikale ender af analysatorerne har deres egen topografi, og visse afferenter af de ledende systemer projiceres på dem. De kortikale ender af analysatorerne af forskellige sensoriske systemer overlapper hinanden. Derudover er der i hvert sensorisk system i cortex polysensoriske neuroner, der ikke kun reagerer på "deres" passende stimulus, men også på signaler fra andre sensoriske systemer.

Det kutane receptive system, thalamokortikale veje, rager ud til den bageste centrale gyrus. Der er en streng somatotop opdeling her. De modtagelige felter af huden på de nedre ekstremiteter projiceres på de øvre sektioner af denne gyrus, torsoen på de midterste sektioner og armene og hovedet på de nedre sektioner.

Smerter og temperaturfølsomhed projiceres hovedsageligt på den bageste centrale gyrus. I parietallappens cortex (felt 5 og 7), hvor sensitivitetsvejene også slutter, udføres en mere kompleks analyse: lokalisering af irritation, diskrimination, stereognose.

Når cortex er beskadiget, påvirkes funktionerne af de distale dele af ekstremiteterne, især hænderne, mere alvorligt.

Det visuelle system er repræsenteret i hjernens occipitallap: felt 17, 18, 19. Den centrale synsvej ender i felt 17; den informerer om tilstedeværelsen og intensiteten af ​​det visuelle signal. I felt 18 og 19 analyseres objekters farve, form, størrelse og kvalitet. Beskadigelse af felt 19 i hjernebarken fører til, at patienten ser, men ikke genkender objektet (visuel agnosi og farvehukommelse går også tabt).

Det auditive system projiceres i den transversale temporale gyri (Heschls gyrus), i dybden af ​​de bageste sektioner af den laterale (Sylvianske) fissur (felter 41, 42, 52). Det er her, at axonerne i de posteriore colliculi og laterale genikulære kroppe slutter.

Lugtesystemet projicerer til regionen af ​​den forreste ende af hippocampus gyrus (felt 34). Barken i dette område har ikke en seks-lags, men en tre-lags struktur. Når dette område er irriteret, observeres lugthallucinationer; beskadigelse af det fører til anosmi (tab af lugt).

Smagssystemet projiceres i hippocampus gyrus, der støder op til det olfaktoriske område af cortex (felt 43).

Motoriske områder

For første gang viste Fritsch og Gitzig (1870), at stimulering af den forreste centrale gyrus i hjernen (felt 4) forårsager en motorisk reaktion. Samtidig erkendes det, at det motoriske område er et analytisk.

I den forreste centrale gyrus præsenteres zonerne, hvis irritation forårsager bevægelse, i henhold til den somatotopiske type, men på hovedet: i de øvre dele af gyrusen - de nedre lemmer, i de nedre - de øvre.

Foran den forreste centrale gyrus ligger præmotoriske felter 6 og 8. De organiserer ikke isolerede, men komplekse, koordinerede, stereotype bevægelser. Disse felter giver også regulering af glat muskeltonus og plastisk muskeltonus gennem subkortikale strukturer.

Den anden frontale gyrus, occipitale og overlegne parietale regioner deltager også i implementeringen af ​​motoriske funktioner.

Det motoriske område af cortex har som ingen anden et stort antal forbindelser med andre analysatorer, hvilket tilsyneladende bestemmer tilstedeværelsen af ​​et betydeligt antal polysensoriske neuroner i det.

Associative områder

Alle sensoriske projektionsområder og den motoriske cortex optager mindre end 20 % af overfladen af ​​hjernebarken (se fig. 4.14). Resten af ​​cortex udgør foreningsregionen. Hvert associativt område af cortex er forbundet med kraftige forbindelser med flere projektionsområder. Det menes, at i associative områder forekommer associationen af ​​multisensorisk information. Som et resultat dannes komplekse bevidsthedselementer.

Associationsområder i den menneskelige hjerne er mest udtalt i frontal-, parietal- og temporallapperne.

Hvert projektionsområde af cortex er omgivet af associationsområder. Neuroner i disse områder er ofte multisensoriske og har større indlæringsevner. I associativt synsfelt 18 er antallet af neuroner, der "lærer" et betinget refleksrespons på et signal, således mere end 60 % af antallet af baggrundsaktive neuroner. Til sammenligning: der er kun 10-12% af sådanne neuroner i projektionsfeltet 17.

Skader på område 18 fører til visuel agnosi. Patienten ser, går rundt om genstande, men kan ikke navngive dem.

Den polysensoriske natur af neuroner i det associative område af cortex sikrer deres deltagelse i integrationen af ​​sensorisk information, samspillet mellem sensoriske og motoriske områder af cortex.

I det parietale associative område af cortex dannes subjektive ideer om det omgivende rum og vores krop. Dette bliver muligt på grund af sammenligningen af ​​somatosensorisk, proprioceptiv og visuel information.

Frontale associative felter har forbindelser til den limbiske del af hjernen og er involveret i at organisere handlingsprogrammer under implementeringen af ​​komplekse motoriske adfærdshandlinger.

Det første og mest karakteristiske træk ved de associative områder af cortex er den multisensoriske natur af deres neuroner, og her modtages ikke primær, men snarere behandlet information, hvilket fremhæver signalets biologiske betydning. Dette giver dig mulighed for at formulere et program for målrettet adfærdshandling.

Det andet træk ved det associative område af cortex er evnen til at gennemgå plastiske omarrangementer afhængigt af betydningen af ​​indkommende sensorisk information.

Det tredje træk ved det associative område af cortex manifesteres i langsigtet opbevaring af spor af sensoriske påvirkninger. Ødelæggelse af det associative område af cortex fører til alvorlige svækkelser i indlæring og hukommelse. Talefunktionen er forbundet med både sensoriske og motoriske systemer. Det kortikale motoriske talecenter er placeret i den bageste del af den tredje frontale gyrus (område 44), oftest i venstre hjernehalvdel, og blev først beskrevet af Dax (1835) og derefter af Broca (1861).

Det auditive talecenter er placeret i den første temporale gyrus i venstre hjernehalvdel (felt 22). Dette center blev beskrevet af Wernicke (1874). De motoriske og auditive talecentre er forbundet med et kraftigt bundt af axoner.

Talefunktioner forbundet med skriftlig tale - læsning, skrivning - reguleres af vinkelgyrusen i den visuelle cortex i venstre hjernehalvdel (felt 39).

Når det motoriske talecenter er beskadiget, udvikles motorisk afasi; i dette tilfælde forstår patienten tale, men kan ikke tale selv. Hvis det auditive talecenter er beskadiget, kan patienten tale, udtrykke sine tanker mundtligt, men forstår ikke en andens tale, hørelsen bevares, men patienten genkender ikke ord. Denne tilstand kaldes sensorisk auditiv afasi. Patienten taler ofte meget (logoré), men hans tale er forkert (agrammatisme), og der er en udskiftning af stavelser og ord (parafasi).

Skader på det visuelle centrum af tale fører til manglende evne til at læse og skrive.

En isoleret skriveforstyrrelse, agraphia, forekommer også i tilfælde af dysfunktion af de bageste dele af den anden frontale gyrus i venstre hjernehalvdel.

I den tidsmæssige region er der felt 37, som er ansvarlig for at huske ord. Patienter med læsioner i dette felt kan ikke huske navnene på objekter. De ligner glemsomme mennesker, der skal tilskyndes med de rigtige ord. Patienten, der har glemt navnet på et objekt, husker dets formål og egenskaber, så han beskriver deres kvaliteter i lang tid, fortæller, hvad de gør med dette objekt, men kan ikke navngive det. For eksempel, i stedet for ordet "slips", siger patienten, der ser på slipset: "det er noget, der sættes på halsen og bindes med en speciel knude, så det er smukt, når de kommer på besøg."

Fordelingen af ​​funktioner på tværs af hjerneregioner er ikke absolut. Det er blevet fastslået, at næsten alle områder af hjernen har polysensoriske neuroner, det vil sige neuroner, der reagerer på forskellige stimuli. For eksempel, hvis felt 17 i synsområdet er beskadiget, kan dets funktion udføres af felt 18 og 19. Derudover observeres forskellige motoriske effekter af irritation af det samme motoriske punkt i cortex afhængigt af den aktuelle motoriske aktivitet.

Hvis operationen med at fjerne en af ​​zonerne i cortex udføres i den tidlige barndom, når fordelingen af ​​funktioner endnu ikke er stift fast, er funktionen af ​​det tabte område næsten fuldstændig genoprettet, dvs. i cortex er der manifestationer af mekanismer af dynamisk lokalisering af funktioner, der gør det muligt at kompensere for funktionelt og anatomisk beskadigede strukturer.

Et vigtigt træk ved hjernebarken er dens evne til at bevare spor af excitation i lang tid.

Sporprocesser i rygmarven efter irritation vedvarer i et sekund; i de subkortikale stamregioner (i form af komplekse motoriske koordinerende handlinger, dominerende holdninger, følelsesmæssige tilstande) varer i timevis; i hjernebarken kan sporprocesser opretholdes efter feedback-princippet hele livet. Denne egenskab giver cortex enestående betydning i mekanismerne for associativ behandling og lagring af information, akkumulering af en videnbase.

Bevarelsen af ​​spor af excitation i cortex manifesteres i fluktuationer i niveauet af dets excitabilitet; disse cyklusser varer 3-5 minutter i den motoriske cortex og 5-8 minutter i den visuelle cortex.

De vigtigste processer, der forekommer i cortex, realiseres i to tilstande: excitation og hæmning. Disse tilstande er altid gensidige. De opstår f.eks. i motoranalysatoren, som altid observeres under bevægelser; de kan også forekomme mellem forskellige analysatorer. Den hæmmende indflydelse fra én analysator på andre sikrer, at opmærksomheden er fokuseret på én proces.

Gensidige aktivitetsforhold observeres meget ofte i aktiviteten af ​​tilstødende neuroner.

Forholdet mellem excitation og hæmning i cortex viser sig i form af såkaldt lateral hæmning. Ved lateral inhibering dannes en zone af hæmmede neuroner omkring excitationszonen (samtidig induktion), og dens længde er som regel dobbelt så stor som excitationszonen. Lateral hæmning giver kontrast i perception, hvilket igen gør det muligt at identificere det opfattede objekt.

Ud over lateral rumlig hæmning sker der i kortikale neuroner efter excitation altid hæmning af aktivitet og omvendt efter hæmning - excitation - den såkaldte sekventielle induktion.

I tilfælde, hvor hæmning ikke er i stand til at begrænse den excitatoriske proces i en bestemt zone, forekommer bestråling af excitation i hele cortex. Bestråling kan forekomme fra neuron til neuron langs systemerne af associative fibre i lag I, og den har en meget lav hastighed - 0,5-2,0 m/s. I et andet tilfælde er bestråling af excitation mulig på grund af axonforbindelser af pyramidale celler i det tredje lag af cortex mellem nabostrukturer, herunder mellem forskellige analysatorer. Bestråling af excitation sikrer forholdet mellem tilstandene i de kortikale systemer under tilrettelæggelsen af ​​betinget refleks og andre former for adfærd.

Sammen med bestrålingen af ​​excitation, som opstår på grund af impulsoverførsel af aktivitet, er der bestråling af hæmningstilstanden i hele cortex. Mekanismen for bestråling af inhibering er overførsel af neuroner til en hæmmende tilstand under påvirkning af impulser, der kommer fra exciterede områder af cortex, for eksempel fra symmetriske områder af halvkuglerne.

Elektriske manifestationer af kortikal aktivitet

At vurdere den funktionelle tilstand af den menneskelige hjernebark er et vanskeligt og stadig uløst problem. Et af de tegn, der indirekte indikerer den funktionelle tilstand af hjernestrukturer, er registreringen af ​​elektriske potentialeudsving i dem.

Hver neuron har en membranladning, som, når den aktiveres, aftager, og når den hæmmes, øges den ofte, dvs. hyperpolarisering udvikler sig. Glia i hjernen har også ladningscellemembraner. Dynamikken i ladningen af ​​membranen af ​​neuroner, glia, processer, der forekommer i synapser, dendritter, axon hillock, i axonen - alle disse er konstant skiftende processer, varieret i intensitet og hastighed, hvis integrerede karakteristika afhænger af den funktionelle tilstand af nervestrukturen og i sidste ende bestemme dens elektriske indikatorer. Hvis disse indikatorer registreres gennem mikroelektroder, afspejler de aktiviteten af ​​en lokal (op til 100 mikron i diameter) del af hjernen og kaldes fokal aktivitet.

Hvis elektroden er placeret i en subkortikal struktur, kaldes aktiviteten registreret gennem den et subkortikogram, hvis elektroden er placeret i hjernebarken - et kortikogram. Endelig, hvis elektroden er placeret på overfladen af ​​hovedbunden, registreres den samlede aktivitet af både cortex og subcorticale strukturer. Denne manifestation af aktivitet kaldes et elektroencefalogram (EEG) (fig. 4.15).

Alle typer hjerneaktivitet er dynamisk genstand for intensivering og svækkelse og er ledsaget af visse rytmer af elektriske svingninger. Hos en person i hvile, i fravær af ydre stimuli, dominerer langsomme rytmer af ændringer i tilstanden af ​​hjernebarken, hvilket afspejles på EEG i form af den såkaldte alfa-rytme, hvis frekvens er 8- 13 i sekundet, og amplituden er cirka 50 μV.

En persons overgang til aktiv aktivitet fører til en ændring i alfa-rytmen til en hurtigere beta-rytme, som har en svingningsfrekvens på 14-30 i sekundet, hvis amplitude er 25 μV.

Overgangen fra en hviletilstand til en tilstand af fokuseret opmærksomhed eller til søvn ledsages af udviklingen af ​​en langsommere theta-rytme (4-8 vibrationer pr. sekund) eller delta-rytme (0,5-3,5 vibrationer pr. sekund). Amplituden af ​​langsomme rytmer er 100-300 μV (se fig. 4.15).

Når hjernen på baggrund af hvile eller en anden tilstand præsenteres for en ny, hurtigt stigende stimulus, registreres såkaldte fremkaldte potentialer (EP'er) på EEG'et. De repræsenterer en synkron reaktion af mange neuroner i et givet kortikalt område.

Den latente periode og amplitude af EP afhænger af intensiteten af ​​den påførte stimulation. Komponenterne i EP'en, antallet og arten af ​​dens udsving afhænger af stimulansens tilstrækkelighed i forhold til EP-optagelseszonen.

EP kan bestå af en primær respons eller af en primær og en sekundær respons. Primære reaktioner er bifasiske, positive-negative svingninger. De registreres i de primære zoner af analysatorens cortex og kun med en stimulus, der er passende for den givne analysator. For eksempel er visuel stimulering af den primære visuelle cortex (felt 17) tilstrækkelig (fig. 4.16). Primære reaktioner er karakteriseret ved en kort latent periode (LP), to-faset svingning: først positiv, derefter negativ. Den primære reaktion dannes på grund af kortvarig synkronisering af aktiviteten af ​​nærliggende neuroner.

Sekundære svar er mere variable i latens, varighed og amplitude end primære. Som regel opstår sekundære reaktioner oftere på signaler, der har en vis semantisk betydning, på stimuli, der er tilstrækkelige for en given analysator; de er velformede med træning.

Interhemisfæriske forhold

Forholdet mellem de cerebrale hemisfærer er defineret som en funktion, der sikrer specialiseringen af ​​hemisfærerne, letter implementeringen af ​​regulatoriske processer, øger pålideligheden af ​​at kontrollere aktiviteterne i organer, organsystemer og kroppen som helhed.

Rollen af ​​forhold mellem de cerebrale hemisfærer er tydeligst manifesteret i analysen af ​​funktionel interhemisfærisk asymmetri.

Asymmetri i hemisfærernes funktioner blev først opdaget i det 19. århundrede, da man blev opmærksom på de forskellige konsekvenser af skader på venstre og højre hjernehalvdel.

I 1836 talte Mark Dax ved et møde i lægeforeningen i Montpellier (Frankrig) med en kort rapport om patienter, der lider af taletab - en tilstand kendt af specialister som afasi. Dax bemærkede en sammenhæng mellem taletab og den beskadigede side af hjernen. I hans observationer viste mere end 40 patienter med afasi tegn på beskadigelse af venstre hjernehalvdel. Videnskabsmanden var ikke i stand til at opdage et enkelt tilfælde af afasi med skader på kun højre hjernehalvdel. Ved at opsummere disse observationer kom Dax med følgende konklusion: hver hjernehalvdel kontrollerer sine egne specifikke funktioner; tale styres af venstre hjernehalvdel.

Hans rapport var ikke vellykket. Nogen tid efter Dax Brocas død, under en obduktion af hjernen hos patienter, der lider af taletab og ensidig lammelse, blev der i begge tilfælde tydeligt identificeret foci af skader, der involverede dele af venstre frontallap. Dette område er siden blevet kendt som Brocas område; det blev defineret af ham som et område i de bageste dele af den nedre frontale gyrus.

Efter at have analyseret sammenhængen mellem præference for en af ​​de to hænder og tale, foreslog han, at tale og større fingerfærdighed i højre hånds bevægelser er forbundet med overlegenheden af ​​venstre hjernehalvdel hos højrehåndede.

Ti år efter Brocas observationer blev offentliggjort, var konceptet nu kendt som hemisfærisk dominans blevet det dominerende syn på forholdet mellem de to hjernehalvdele.

I 1864 skrev den engelske neurolog John Jackson: ”For ikke så længe siden var der sjældent tvivl om, at de to halvkugler var ens, både fysisk og funktionelt, men nu, takket være forskningen fra Dax, Broca og andre, er det blevet klart, at skaden på en halvkugle kan få en person til at miste talen fuldstændig, er det tidligere synspunkt blevet uholdbart."

D. Jackson fremsatte ideen om en "ledende" halvkugle, som kan betragtes som en forløber for begrebet hemisfærisk dominans. "De to halvkugler kan ikke bare duplikere hinanden," skrev han, "hvis beskadigelse af kun den ene af dem kan føre til tab af tale. For disse processer (tale), over hvilke der ikke er noget, skal der bestemt være et ledende parti." Jackson konkluderede endvidere "at i de fleste mennesker er den dominerende side af hjernen venstre side af den såkaldte vilje, og at højre side er automatisk."

I 1870 begyndte andre forskere at indse, at mange typer taleforstyrrelser kunne være forårsaget af skader på venstre hjernehalvdel. K. Wernicke fandt ud af, at patienter med beskadigelse af den bageste del af tindingelappen i venstre hjernehalvdel ofte oplevede vanskeligheder med at forstå tale.

Nogle patienter med skader på venstre i stedet for højre hjernehalvdel havde svært ved at læse og skrive. Den venstre hjernehalvdel mentes også at kontrollere "målbevidste bevægelser".

Helheden af ​​​​disse data blev grundlaget for ideen om forholdet mellem de to halvkugler. Den ene halvkugle (normalt den venstre hos højrehåndede) blev anset for at være ledende for tale og andre højere funktioner, den anden (højre) eller "sekundær" blev anset for at være under kontrol af den "dominerende" venstrefløj.

Taleasymmetrien i hjernehalvdelene, som var den første, der blev identificeret, forudbestemte ideen om ækvipotentialiteten af ​​hjernehalvdelene hos børn før tales udseende. Det antages, at hjerneasymmetri udvikler sig under modningen af ​​corpus callosum.

Begrebet hemisfærisk dominans, ifølge hvilket i alle gnostiske og intellektuelle funktioner den venstre hjernehalvdel er dominerende hos "højrehåndede mennesker", og den højre er "døv og stum", har eksisteret i næsten et århundrede. Imidlertid akkumulerede beviser gradvist, at ideen om den højre hjernehalvdel som sekundær, afhængig, ikke svarer til virkeligheden. Patienter med lidelser i venstre hjernehalvdel klarer sig således dårligere på tests for opfattelse af former og vurdering af rumlige forhold end raske mennesker. Neurologisk sunde forsøgspersoner, der taler to sprog (engelsk og jiddisch), identificerer bedre engelske ord, der præsenteres i det højre synsfelt, og jiddische ord i venstre. Det blev konkluderet, at denne form for asymmetri er relateret til læsefærdigheder: Engelske ord læses fra venstre mod højre, og jiddische ord læses fra højre mod venstre.

Næsten samtidig med udbredelsen af ​​begrebet hemisfærisk dominans begyndte der at dukke beviser op, der indikerer, at den højre, eller sekundære, hemisfære også har sine egne særlige evner. Jackson udtalte således, at evnen til at danne visuelle billeder er lokaliseret i højre hjernehjernes bageste lapper.

Beskadigelse af venstre hjernehalvdel har en tendens til at resultere i dårlig præstation på verbale evnetests. Samtidig klarede patienter med skade på højre hjernehalvdel typisk dårlige nonverbale tests, der omfattede manipulation af geometriske former, samling af puslespil, udfyldning af manglende dele af billeder eller figurer og andre opgaver, der involverede vurdering af form, afstand og rumlige forhold. .

Det viste sig, at beskadigelse af højre hjernehalvdel ofte var ledsaget af dybe orienteringsforstyrrelser og bevidsthed. Sådanne patienter har dårlig rumlig orientering og kan ikke finde vej til det hus, de har boet i i mange år. Beskadigelse af den højre hjernehalvdel er også blevet forbundet med visse typer af agnosi, dvs. svækkelser i genkendelsen eller opfattelsen af ​​kendt information, dybdeopfattelse og rumlige forhold. En af de mest interessante former for agnosi er ansigtsagnosi. En patient med en sådan agnosi er ikke i stand til at genkende et kendt ansigt og kan nogle gange slet ikke skelne mennesker fra hinanden. Genkendelsen af ​​andre situationer og genstande kan for eksempel ikke forringes. Yderligere beviser, der indikerer en specialisering af højre hjernehalvdel, blev opnået fra observationer af patienter, der lider af alvorlige taleforstyrrelser, som dog ofte bevarer evnen til at synge. Derudover har kliniske rapporter antydet, at skader på højre side af hjernen kan føre til tab af musikalske evner uden at påvirke talen. Denne lidelse, kaldet amusia, blev oftest set hos professionelle musikere, der havde fået et slagtilfælde eller anden hjerneskade.

Efter neurokirurger udførte en række commissurotomy operationer og psykologiske undersøgelser blev udført på disse patienter, blev det klart, at den højre hjernehalvdel har sine egne højere gnostiske funktioner.

Der er en idé om, at interhemisfærisk asymmetri afhænger kritisk af det funktionelle niveau af informationsbehandling. I dette tilfælde tillægges afgørende betydning ikke stimulusens karakter, men til træk ved den gnostiske opgave, som observatøren står overfor. Det er generelt accepteret, at den højre hjernehalvdel er specialiseret i at behandle information på det figurative funktionelle niveau, den venstre - på det kategoriske niveau. Brugen af ​​denne tilgang giver os mulighed for at fjerne en række uoverskuelige modsætninger. Således er fordelen ved den venstre hjernehalvdel, opdaget ved læsning af musiknoter og fingertegn, forklaret af, at disse processer forekommer på det kategoriske niveau af informationsbehandling. Sammenligning af ord uden deres sproglige analyse udføres mere vellykket, når de er rettet til højre hjernehalvdel, da det for at løse disse problemer er tilstrækkeligt at behandle information på det figurative funktionelle niveau.

Interhemisfærisk asymmetri afhænger af det funktionelle niveau af informationsbehandling: den venstre hjernehalvdel har evnen til at behandle information på både semantisk og perceptuelt funktionelt niveau, højre hemisfæres muligheder er begrænset til det perceptuelle niveau.

I tilfælde af lateral præsentation af information kan der skelnes mellem tre metoder til interhemisfæriske interaktioner, manifesteret i processerne med visuel genkendelse.

1. Parallelle aktiviteter. Hver halvkugle behandler information ved hjælp af sine egne mekanismer.

2. Valgaktiviteter. Oplysninger behandles i den "kompetente" halvkugle.

3. Fælles aktiviteter. Begge hemisfærer er involveret i informationsbehandling og spiller konsekvent en ledende rolle på visse stadier af denne proces.

Den vigtigste faktor, der bestemmer deltagelse af en eller anden halvkugle i processerne for genkendelse af ufuldstændige billeder, er hvilke elementer billedet mangler, nemlig hvad er graden af ​​betydning af de elementer, der mangler i billedet. Hvis billeddetaljer blev fjernet uden at tage hensyn til graden af ​​deres betydning, var identifikation vanskeligere hos patienter med læsioner af strukturerne i højre hjernehalvdel. Dette giver grund til at betragte den højre hjernehalvdel som den førende til at genkende sådanne billeder. Hvis et relativt lille, men meget signifikant område blev fjernet fra billedet, blev genkendelsen primært forringet, når strukturerne i venstre hjernehalvdel blev beskadiget, hvilket indikerer den overvejende deltagelse af venstre hjernehalvdel i genkendelsen af ​​sådanne billeder.

I højre hjernehalvdel udføres en mere fuldstændig vurdering af visuelle stimuli, mens i venstre vurderes deres væsentligste, væsentlige træk.

Når et betydeligt antal detaljer af billedet, der skal identificeres, fjernes, er sandsynligheden for, at de mest informative, væsentlige dele af det ikke vil blive forvrænget eller slettet lille, og derfor er genkendelsesstrategien for venstre hjernehalvdel væsentligt begrænset. I sådanne tilfælde er strategikarakteristikken for højre hjernehalvdel, baseret på brugen af ​​al information indeholdt i billedet, mere passende.

Vanskeligheder med at implementere strategien for venstre hjernehalvdel under disse forhold forværres yderligere af det faktum, at venstre hjernehalvdel ikke har tilstrækkelige "evner" til nøjagtigt at vurdere individuelle billedelementer. Dette er også bevist af undersøgelser, ifølge hvilke vurderingen af ​​længden og orienteringen af ​​linjer, buernes krumning og størrelsen af ​​vinklerne er forringet primært med læsioner i højre hjernehalvdel.

Et andet billede ses i tilfælde, hvor det meste af billedet er fjernet, men dets mest betydningsfulde, informative afsnit er bevaret. I sådanne situationer er en mere passende metode til identifikation baseret på analysen af ​​de mest betydningsfulde fragmenter af billedet - en strategi, der bruges af venstre hjernehalvdel.

I processen med at genkende ufuldstændige billeder er strukturer af både højre og venstre hemisfære involveret, og graden af ​​deltagelse af hver af dem afhænger af de præsenterede billeders egenskaber og primært af, om billedet indeholder de mest betydningsfulde informative elementer. I nærvær af disse elementer tilhører den dominerende rolle den venstre hjernehalvdel; når de fjernes, spiller den højre hjernehalvdel en fremherskende rolle i genkendelsesprocessen.

Hypothalamus er en del af diencephalon og er en del af det limbiske system. Dette er en komplekst organiseret del af hjernen, der udfører en række vegetative funktioner, er ansvarlig for den humorale og neurosekretoriske forsyning af kroppen, følelsesmæssige adfærdsreaktioner og andre funktioner.

Morfologisk skelnes der omkring 50 par kerner i hypothalamus, opdelt topografisk i 5 store grupper: 1) præoptisk gruppe eller region, som omfatter: periventrikulær, præoptisk nucleus, mediale og laterale præoptiske kerner, 2) anterior gruppe: supraoptisk, paraventrikulær og suprachiasmatiske kerner, 3) mellemgruppe: ventromediale og dorsomediale kerner, 4) ydre gruppe: lateral hypothalamuskerne, kerne af den grå tuberositet, 5) posterior gruppe: posterior hypothalamuskerne, perifornical nucleus, mediale og laterale kerner af mammillærlegemerne.

Neuroner i hypothalamus har en særlig følsomhed over for sammensætningen af ​​blodet, der vasker dem: ændringer i pH, pCO 2 pO 2 indhold af katekolaminer, kalium og natriumioner. Den supraoptiske kerne indeholder osmoreceptorer. Hypothalamus er den eneste hjernestruktur, der mangler blod-hjerne-barrieren. Neuroner i hypothalamus er i stand til neurosekretion af peptider, hormoner og mediatorer.

Neuroner følsomme over for adrenalin blev identificeret i den posteriore og laterale hypothalamus. Adrenoreceptive neuroner kan være placeret i den samme kerne af hypothalamus sammen med cholinoreceptive og serotoninreceptorneuroner. Injektionen af ​​epinephrin eller noradrenalin i den laterale hypothalamus forårsager en fødevarereaktion, og injektionen af ​​acetylcholin eller carbocholin forårsager en drikkereaktion. Neuroner i de ventromediale og laterale kerner i hypothalamus udviser høj følsomhed over for glucose på grund af tilstedeværelsen af ​​"glucoreceptorer" i dem.

Hypothalamus' lederfunktion

Hypothalamus har afferente forbindelser med olfaktorisk hjerne, basalganglier, thalamus, hippocampus, orbitale, temporale og parietale cortex.

De efferente veje er repræsenteret af: mamillothalamus, hypothalamus-thalamus, hypothalamus-hypofyse, mamillotegmental, hypothalamus-hippocampus. Derudover sender hypothalamus impulser til de autonome centre i hjernestammen og rygmarven. Hypothalamus har tætte forbindelser med den retikulære dannelse af hjernestammen, som bestemmer forløbet af kroppens autonome reaktioner, dens spisning og følelsesmæssige adfærd.

Egne funktioner af hypothalamus

Hypothalamus er det vigtigste subkortikale center, der regulerer autonome funktioner. Irritation af den forreste gruppe af kerner imiterer virkningerne af det parasympatiske nervesystem, dets trofotropiske virkning på kroppen: indsnævring af pupillen, bradykardi, nedsat blodtryk, øget sekretion og motilitet af mave-tarmkanalen. De supraoptiske og paraventrikulære kerner er involveret i reguleringen af ​​vand- og saltmetabolismen på grund af produktionen af ​​antidiuretisk hormon.

Stimulering af den bagerste gruppe af kerner har ergotropiske virkninger, aktiverer sympatiske virkninger: pupiludvidelse, takykardi, øget blodtryk, hæmning af motilitet og sekretion af mave-tarmkanalen.

Hypothalamus giver mekanismer til termoregulering. Således indeholder kernerne i den forreste gruppe af kerner neuroner, der er ansvarlige for varmeoverførsel, og den bagerste gruppe - for processen med varmeproduktion. Mellemgruppens kerner er involveret i reguleringen af ​​stofskiftet og spiseadfærd. Mætningscentret er placeret i de ventromediale kerner, og sultcentret er placeret i de laterale kerner. Ødelæggelse af den ventromediale kerne fører til hyperfagi - øget fødevareforbrug og fedme, og ødelæggelse af de laterale kerner - til fuldstændig afvisning af mad. Tørstens centrum er placeret i samme kerne. Hypothalamus indeholder centre for protein-, kulhydrat- og fedtstofskifte, centre for regulering af vandladning og seksuel adfærd (suprachiasmatisk kerne), frygt, raseri og søvn-vågen-cyklus.

Reguleringen af ​​mange kropsfunktioner af hypothalamus udføres gennem produktion af hypofysehormoner og peptidhormoner: Liberiner, stimulerer frigivelsen af ​​hormoner fra den forreste hypofyse, og statiner - hormoner, der hæmmer deres frigivelse. Disse peptidhormoner (thyrotropin-frigivende hormon, corticotropin-releasing hormon, somatostatin osv.) når sin forlap gennem hypofysens portale karsystem og forårsager en ændring i produktionen af ​​det tilsvarende hormon i adenohypofysen.

De supraoptiske og paraventrikulære kerner producerer udover deres deltagelse i vand-saltmetabolisme, laktation og livmoderkontraktioner hormoner af polypeptid-karakter - oxytocin Og antidiuretisk hormon (vasopressin), som ved hjælp af axonal transport når frem til neurohypofysen og, der akkumuleres i denne, har en tilsvarende virkning på reabsorptionen af ​​vand i nyretubuli, på kartonus og på sammentrækningen af ​​den gravide livmoder.

Den suprachiasmatiske kerne er relateret til reguleringen af ​​seksuel adfærd, og patologiske processer i området af denne kerne fører til accelereret pubertet og menstruationsuregelmæssigheder. Den samme kerne er den centrale drivkraft for de døgnrytmer, som mange funktioner i kroppen har.

Hypothalamus er direkte relateret, som nævnt ovenfor, til reguleringen af ​​søvn-vågen-cyklussen. I dette tilfælde stimulerer den posteriore hypothalamus vågenhed, den forreste hypothalamus stimulerer søvnen, og skader på den posteriore hypothalamus kan forårsage patologisk Sopor.

Hypothalamus og hypofysen producerer neuropeptider relateret til det antinoticeptive (smertelindrende) system eller opiater: enkephaliner Og endorfiner.

Hypothalamus er en del af det limbiske system, som er involveret i følelsesmæssig adfærd.

D. Olds, der implanterede elektroder i nogle kerner i rottehypothalamus, observerede, at når nogle kerner blev stimuleret, opstod der en negativ reaktion, mens andre var positive: rotten bevægede sig ikke væk fra pedalen, der lukkede den stimulerende strøm, og trykkede på den. indtil udmattelse (eksperimenter med selvirritation). Det er muligt at antage

leve, at det irriterede "fornøjelsescentrene". Irritation af den forreste hypothalamus fremkaldte et billede af raseri, frygt og en passiv defensiv reaktion, og den bagerste hypothalamus fremkaldte aktiv aggression og en angrebsreaktion.

"Endokrin hjerne" er, hvad anatomer kalder hypothalamus (fra det græske "hypo" - under, "thalamus" - værelse, soveværelse). Det er placeret i den menneskelige hjerne, men er meget tæt forbundet med hypofysen, det vigtigste organ i det menneskelige endokrine system. Trods sin lille størrelse har hypothalamus en meget kompleks struktur og udfører både autonome og endokrine funktioner i vores krop.

Hvad er hypothalamus?

Hypothalamus er placeret i bunden af ​​hjernen - den mellemliggende sektion, der danner væggene og bunden af ​​den nederste del af den tredje hjerneventrikel. Dette er et lille område, der er placeret direkte under thalamus, i den subkutane zone. Deraf det andet navn på hypothalamus - hypothalamus.

Anatomisk er hypothalamus en fuldgyldig del af centralnervesystemet og er forbundet med nervetråde til dets hovedstrukturer - cortex og hjernestamme, lillehjernen, rygmarven osv. På den anden side styrer hypothalamus direkte arbejdet af hypofysen og udgør i forbindelse med den hypothalamus-hypofysesystemet. Det kaldes også neuroendokrine - systemet udfører både centralnervesystemet (for eksempel stofskifte) og endokrine funktioner (hypofysen producerer hormoner, og centrene i hypothalamus styrer disse processer).

Hypothalamus' vigtigste rolle i hele kroppens funktion tillader ikke videnskabsmænd entydigt at klassificere det som et hvilket som helst system i kroppen. Det er angiveligt placeret ved krydset mellem to systemer, det endokrine og det centrale nervesystem, der er forbindelsesleddet mellem dem.

Hypothalamus-rillen adskiller hypothalamus fra thalamus; dette er den øvre kant af organet. Foran er den begrænset af en endeplade af gråt stof, der fungerer som et slags lag mellem hypothalamus og den optiske chiasme.

De laterale grænser af hypothalamus er de optiske kanaler. Og den nederste del af hypothalamus, eller bunden af ​​den nedre ventrikel, kaldes den grå tuberkel. Det passerer ind i tragten, som igen strækker sig ind i hypofysestilken. Hypofysen hænger på den.

Hypothalamus vejer meget lidt - omkring 3-5 gram; videnskabsmænd skændes stadig om dens størrelse. Nogle forskere sammenligner det i volumen med en mandelnød, andre mener, at det kan nå længden af ​​phalanx af en persons tommelfinger. Hypothalamus har en strømlinet, let aflang form. Mange celler i hypothalamus er grundigt "loddet" ind i tilstødende områder af hjernen, så en klar beskrivelse af hypothalamus eksisterer ikke i dag.

Men hvis den sande størrelse og udseende af denne del af hjernen stadig ikke er præcis kendt, er strukturen af ​​hypothalamus blevet undersøgt i meget lang tid.

Hypothalamus er opdelt i flere områder, hvor der opsamles særlige klynger af neuroner - hypothalamus kerner. Hver gruppe af kerner udfører sine egne specielle funktioner. De fleste af disse kerner er parrede og placeret på hver side af den tredje ventrikel, hvor selve organet er placeret. Det nøjagtige antal af disse kerner i den humane hypothalamus er ukendt; forskellige data om dette spørgsmål kan findes i den medicinske litteratur. Forskere er enige om én ting - antallet af kerner svinger i intervallet 32-48.

Der er flere klassifikationer, der beskriver strukturen af ​​hypothalamus. En af de mest populære er typologien af ​​sovjetiske anatomer L.Ya. Pines og R.M. Maiman. Ifølge dem består hypothalamus af tre dele:

• anterior sektion (inkluderer neurosekretoriske celler);
• midtersektion (område af den grå tuberkel og tragt);
• nederste del (mastoidlegemer).

Ifølge en række videnskabsmænd består den forreste hypothalamus af 2 zoner, præoptisk og anterior. Nogle eksperter deler disse områder. Den forreste hypothalamus omfatter de suprachiasmatiske, supraoptiske (supraoptiske), paraventrikulære (periventrikulære) kerner.

Den midterste del af hypothalamus består af den grå tuberkel - en tynd plade af grå substans i hjernen. Udvendigt ser tuberkelen ud som et hult fremspring af den nedre væg af den tredje ventrikel. Toppen af ​​denne tuberkel er forlænget til en smal tragt, som forbinder til hypofysen. Følgende kerner er koncentreret i dette område: tuberal (grå tuberøs), ventromedial og dorsomedial, pallido-infundibulær, mammilo-infundibulær.

Mammillelegemerne er en del af den posteriore hypothalamus. De er to bakkede formationer af hvidt stof, med 2 grå kerner gemt indeni. I den bagerste region af hypothalamus er der følgende grupper af kerner: mammillær-infundibulær, kerner af mammillære (mastoid) kroppe, supra-mammillære. Den største kerne i denne zone er det mediale mastoidlegeme.

Hypothalamus er en af ​​de ældste dele af hjernen; videnskabsmænd finder den selv hos lavere hvirveldyr. Og hos mange fisk er hypothalamus generelt den mest udviklede del af hjernen. Hos mennesker begynder udviklingen af ​​hypothalamus i de første uger af embryonal udvikling, og ved fødslen af ​​barnet er dette organ allerede fuldt dannet.

Eller subthalamus-regionen, er et lille område placeret under thalamus-regionen i diencephalon. På trods af deres lille størrelse danner hypothalamus-neuroner fra 30 til 50 grupper af kerner, der er ansvarlige for alle slags homøostatiske indikatorer i kroppen, samt regulerer de fleste neuroendokrine funktioner i hjernen og kroppen som helhed. Hypothalamiske neuroner har omfattende forbindelser med næsten alle centre og afdelinger i centralnervesystemet, mens de neuroendokrine forbindelser i hypothalamus og hypofysen fortjener særlig opmærksomhed. De bestemmer dannelsen af ​​det såkaldte funktionelt forenede hypothalamus-hypofysesystem, som er ansvarligt for produktionen af ​​hypofyse- og hypothalamushormoner og er det centrale bindeled mellem nervesystemet og det endokrine system. Lad os se nærmere på, hvordan hypothalamus virker, hvad det er, og hvilke specifikke kropsfunktioner, der leveres af dette lille område af hjernen.

Anatomiske træk

Selvom den funktionelle aktivitet af hypothalamus er blevet undersøgt ganske godt, er der i dag ingen tilstrækkelig klare anatomiske grænser, der definerer hypothalamus. Strukturen set fra anatomi og histologi er forbundet med dannelsen af ​​omfattende neuronale forbindelser i hypothalamus-regionen med andre dele af hjernen. Hypothalamus er således placeret i den subthalamus-region (under thalamus, som er hvor dens navn kommer fra) og deltager i dannelsen af ​​væggene og gulvet i den tredje ventrikel i hjernen. Lamina terminalis danner anatomisk den forreste kant af hypothalamus, og dens bagerste kant er dannet af en hypotetisk linje, der løber fra hjernens bageste kommissur til de kaudale mammillærlegemer.

På trods af sin lille størrelse er hypothalamus-regionen strukturelt opdelt i flere mindre anatomiske og funktionelle områder. I den nederste del af hypothalamus skelnes strukturer som den grå tuberkel, infundibulum og median eminens, og den nederste del af infundibulum går ofte anatomisk over i hypofysestilken.

Hypothalamiske kerner

Lad os se på hvilke kerner der indgår i hypothalamus, hvad de er, og hvilke grupper de er opdelt i. Så med kerner i centralnervesystemet mener vi akkumulering af gråt stof (neuronlegemer) i tykkelsen af ​​hvidt stof (axon og dendritiske terminaler - veje). Funktionelt sikrer kernerne skiftet af nervefibre fra en nervecelle til en anden, samt analyse, bearbejdning og syntese af information.

Anatomisk er der tre grupper af klynger af neuronlegemer, der danner kernerne i hypothalamus: forreste, midterste og bageste grupper. I dag er det ret svært at fastslå det nøjagtige antal hypothalamuskerner, da forskellige indenlandske og udenlandske litterære kilder giver forskellige data vedrørende deres antal. Den forreste gruppe af kerner er placeret i området af den optiske chiasme, den midterste gruppe ligger i området med den grå tuberositet, og den bagerste gruppe i området af mastoidlegemerne, der danner samme navn sektioner af hypothalamus.

Den forreste gruppe af hypothalamuskerner inkluderer de supraoptiske og paraventrikulære kerner, den midterste gruppe af kerner, svarende til arealet af tragten og den grå tuberositet, inkluderer de laterale kerner såvel som de dorsomediale, tuberale og ventromediale kerner, og posterior gruppe omfatter mammillærlegemerne og posteriore kerner. Til gengæld sikres hypothalamus autonome funktion gennem funktionen af ​​nukleare strukturer, anatomiske og funktionelle relationer til resten af ​​hjernen, kontrol af grundlæggende adfærdsreaktioner og frigivelse af hormoner.

Hypothalamiske hormoner

Hypothalamusområdet udskiller meget specifikke og biologisk aktive stoffer, som kaldes "hypothalamiske hormoner". Ordet "hormon" kommer fra det græske "jeg ophidser", dvs. hormoner er meget aktive biologiske forbindelser, der i nanomolære koncentrationer kan føre til betydelige fysiologiske ændringer i kroppen. Lad os se på, hvilke hormoner hypothalamus udskiller, hvad de er, og hvad deres regulerende rolle er i hele organismens funktionelle aktivitet.

I henhold til deres funktionelle aktivitet og anvendelsespunkt er hypothalamushormoner opdelt i følgende grupper:

• frigiver hormoner eller liberiner;
• statiner;
• hormoner i hypofysens baglap (vasopressin eller antidiuretisk hormon og oxytocin).

Funktionelt påvirker frigørende hormoner aktiviteten og frigivelsen af ​​hormoner fra cellerne i den forreste hypofyse, hvilket øger deres produktion. Statinhormoner udfører den stik modsatte funktion og stopper produktionen af ​​biologisk aktive stoffer. Posteriore hypofysehormoner produceres faktisk i de supraoptiske og paraventrikulære kerner i hypothalamus og transporteres derefter via axonterminaler til den bageste hypofyse. Hormonerne i hypothalamus er således en slags kontrolelementer, der regulerer produktionen af ​​andre hormoner. Liberiner og statiner regulerer produktionen af ​​tropiske hypofysehormoner, som igen påvirker målorganerne. Lad os se på de vigtigste funktionelle aspekter af hypothalamus-regionen, eller hvad hypothalamus er ansvarlig for i kroppen.

Hypothalamus i regulering af kardiovaskulær systemfunktion

Til dato er det eksperimentelt blevet vist, at elektrisk stimulering af forskellige hypothalamus-områder kan føre til enhver af de kendte neurogene effekter på det kardiovaskulære system. Især ved at stimulere centrene i hypothalamus er det muligt at opnå en stigning eller et fald i blodtrykket, en stigning eller et fald i hjertefrekvensen. Det er blevet vist, at i forskellige områder af hypothalamus er disse funktioner organiseret på en gensidig måde (det vil sige, at der er centre, der er ansvarlige for at øge blodtrykket og centre, der er ansvarlige for at reducere det): stimulering af den laterale og posteriore hypothalamus-region fører til en stigning i blodtryk og hyppighed, hjertesammentrækninger, mens stimulering af hypothalamus i området af den optiske chiasme kan forårsage præcis de modsatte virkninger. Det anatomiske grundlag for regulatoriske påvirkninger af denne type er specifikke centre, der regulerer aktiviteten af ​​det kardiovaskulære system, placeret i de retikulære områder af pons og medulla oblongata, og omfattende neurale forbindelser, der passerer fra dem til hypothalamus. De regulatoriske funktioner er præcist sikret gennem den tætte udveksling af information mellem disse områder af hjernen.

Deltagelse af hypothalamus-regionen i at opretholde en konstant kropstemperatur

Nukleare formationer af hypothalamus-regionen er direkte involveret i reguleringen og opretholdelsen af ​​konstant kropstemperatur. Det præoptiske område indeholder en gruppe neuroner, der er ansvarlige for konstant overvågning af blodtemperaturen.

Når temperaturen af ​​strømmende blod stiger, er denne gruppe af neuroner i stand til at øge impulser, overføre information til andre strukturer i hjernen og derved udløse varmeoverførselsmekanismer. Når blodtemperaturen falder, falder impulsen fra neuroner, hvilket forårsager lanceringen af ​​varmeproduktionsprocesser.

Deltagelse af hypothalamus i reguleringen af ​​vandbalancen i kroppen

Kroppens vand-saltbalance, vasopressin, hypothalamus - hvad er det? Svaret på disse spørgsmål gives senere i dette afsnit. Hypothalamisk regulering af kroppens vandbalance udføres på to hovedmåder. Den første af dem er dannelsen af ​​en følelse af tørst og en motiverende komponent, som omfatter adfærdsmekanismer, der fører til tilfredsstillelse af det opståede behov. Den anden måde er at regulere tabet af væske fra kroppen gennem urin.

Tørstecentret, som bestemmer dannelsen af ​​følelsen af ​​samme navn, er lokaliseret i den laterale hypothalamus-region. Samtidig overvåger følsomme neuroner i dette område konstant ikke kun niveauet af elektrolytter i blodplasmaet, men også osmotisk tryk, og med stigende koncentrationer forårsager de dannelsen af ​​en følelse af tørst, hvilket fører til dannelsen af ​​adfærdsreaktioner rettet mod at søge efter vand. Efter at der er fundet vand, og tørsten er tilfredsstillet, normaliseres det osmotiske tryk i blodet og elektrolytsammensætningen, hvilket returnerer affyringen af ​​neuroner til normal. Således er hypothalamus's rolle reduceret til dannelsen af ​​det autonome grundlag for adfærdsmekanismer rettet mod at tilfredsstille nye ernæringsbehov.

Reguleringen af ​​kroppens tab eller udskillelse af vand gennem nyrerne ligger hos de såkaldte supraoptiske og paraventrikulære kerner i hypothalamus, som er ansvarlige for produktionen af ​​et hormon kaldet vasopressin eller antidiuretisk hormon. Som navnet antyder, regulerer dette hormon mængden af ​​vand, der reabsorberes i nefronernes opsamlingskanaler. I dette tilfælde udføres syntesen af ​​vasopressin i de ovennævnte kerner i hypothalamus, og derefter transporteres det gennem axonterminaler til den bageste del af hypofysen, hvor det opbevares indtil det nødvendige øjeblik. Om nødvendigt frigiver hypofysens bageste lap dette hormon til blodet, hvilket øger reabsorptionen af ​​vand i nyretubuli og fører til en stigning i koncentrationen af ​​udskilt urin og et fald i niveauet af elektrolytter i blodet.

Deltagelse af hypothalamus i reguleringen af ​​kontraktil aktivitet af livmoderen

Neuroner i de paraventrikulære kerner producerer et hormon såsom oxytocin. Dette hormon er ansvarlig for kontraktiliteten af ​​muskelfibrene i livmoderen under fødslen, og i postpartum-perioden - for kontraktiliteten af ​​mælkekanalerne i mælkekirtlerne. Mod slutningen af ​​graviditeten, tættere på fødslen, sker der en stigning i specifikke receptorer for oxytocin på overfladen af ​​myometrium, hvilket øger sidstnævntes følsomhed over for hormonet. På tidspunktet for fødslen bidrager en høj koncentration af oxytocin og følsomheden af ​​livmodermuskelfibrene til det til det normale forløb af fødslen. Efter fødslen, når barnet tager brystvorten, fører dette til stimulering af oxytocinproduktionen, som får mælkekanalerne i mælkekirtlerne til at trække sig sammen, og mælken frigives.

Derudover, i mangel af graviditet og amning, såvel som hos mænd, er dette hormon ansvarlig for dannelsen af ​​følelser af kærlighed og sympati, som det fik sit andet navn for - "kærlighedshormon" eller "lykkehormon".

Deltagelse af hypothalamus i dannelsen af ​​følelser af sult og mæthed

I den laterale hypothalamus-region er der specifikke centre, organiseret på en gensidig måde, ansvarlige for dannelsen af ​​følelser af tørst og mæthed. Det blev eksperimentelt vist, at elektrisk stimulering af centrene, der er ansvarlige for dannelsen af ​​følelsen af ​​sult, fører til udseendet af en adfærdsreaktion med at søge og spise mad selv hos et velfodret dyr, og stimulering af mæthedscentret fører til afvisningen. af mad hos et dyr, der har sultet i flere dage.

Med skader på den laterale hypothalamusregion og de centre, der er ansvarlige for dannelsen af ​​sultfølelser, kan der opstå såkaldt sult, som fører til døden, og med patologi og bilateral skade på den ventromediale region opstår en umættelig appetit og mangel på mæthed. , hvilket fører til dannelsen af ​​fedme.

Hypothalamus i mammillære kropsregion deltager også i dannelsen af ​​adfærdsreaktioner relateret til mad. Irritation af dette område fører til reaktioner såsom læbe slikning og synke.

Regulering af adfærdsaktivitet

På trods af sin lille størrelse, kun få kubikcentimeter, tager hypothalamus del i reguleringen af ​​adfærdsaktivitet og følelsesmæssig adfærd, idet den er en del af det limbiske system. Samtidig har hypothalamus omfattende funktionelle forbindelser med hjernestammen og den retikulære dannelse af mellemhjernen, med den forreste thalamusregion og limbiske dele af hjernebarken, infundibulum af hypothalamus og hypofysen til implementering og koordinering af sidstnævntes sekretoriske og endokrine funktioner.

Hypothalamus sygdomme

Patogenetisk er alle sygdomme i hypothalamus opdelt i tre store grupper, afhængigt af hormonproduktionens karakteristika. Der er således sygdomme forbundet med øget hormonproduktion af hypothalamus, med nedsat hormonproduktion, samt med normale niveauer af hormonproduktion. Desuden er sygdomme i hypothalamus og hypofysen meget nært beslægtede med hinanden, hvilket skyldes den fælles blodforsyning, anatomiske struktur og funktionelle aktivitet. Ofte kombineres patologier i hypothalamus og hypofysen i en generel gruppe af sygdomme i hypothalamus-hypofysen.

Den mest almindelige årsag, der fører til forekomsten af ​​kliniske symptomer, er forekomsten af ​​et adenom - en godartet tumor fra hypofysens kirtelvæv. Desuden er dens forekomst som regel ledsaget af en stigning i hormonproduktionen med den tilsvarende typiske manifestation af kliniske symptomer. De mest almindelige er tumorer, der producerer overskydende mængder af corticotropin (corticotropinoma), somatotropin (somatotropinoma), thyrotropin (thyrotrypinoma) osv.

Blandt de typiske læsioner i hypothalamus bør prolactinom bemærkes - en hormonaktiv tumor, der producerer prolactiin. Denne patologiske tilstand er ledsaget af en klinisk diagnose af hyperprolactinæmi og er mest karakteristisk for det kvindelige køn. Øget produktion af dette hormon fører til menstruationsuregelmæssigheder, udseendet af forstyrrelser i den seksuelle sfære, det kardiovaskulære system osv.

En anden alvorlig sygdom forbundet med forstyrrelse af den funktionelle aktivitet af hypothalamus-hypofysesystemet er hypothalamus syndrom. Denne tilstand er kendetegnet ikke kun af hormonel ubalance, men også af udseendet af lidelser i den vegetative sfære, forstyrrelser i metaboliske og trofiske processer. Diagnose af denne tilstand er nogle gange ekstremt vanskelig, da nogle symptomer er maskeret som symptomer på andre sygdomme.

Konklusion

Således er hypothalamus, hvis funktioner i at sikre vitale funktioner er svære at overvurdere, det højeste integrerende center, der er ansvarligt for at kontrollere kroppens autonome funktioner såvel som adfærds- og motivationsmekanismer. At være i et komplekst forhold til resten af ​​hjernen, tager hypothalamus del i kontrollen af ​​næsten alle vitale konstanter i kroppen, og dens nederlag fører ofte til alvorlig sygdom og død.