Hipotalamusul este o parte a diencefalului situat sub talamus. Este responsabil pentru procesele de schimb de căldură din organism, comportamentul sexual, modificările somnului și stării de veghe, sentimentele de sete, foame, reglează metabolismul și menține echilibrul fizic și fiziologic (homeostazia).

Hipotalamusul este conectat practic la toți centrii nervoși și joacă un rol deosebit de important în controlul funcțiilor superioare ale creierului (memoria), stărilor emoționale, influențând astfel modelele de comportament uman. El este responsabil pentru reacțiile autonome sistem nervosși controlează funcționarea organelor sistemului endocrin prin eliberarea de liberine și statine, care stimulează sau „inhibă” producția de somatotropină a glandei pituitare, hormoni luteinizanți și foliculostimulatori, prolactină și corticotropină.

Cele mai frecvente boli ale hipotalamusului sunt hipo și hiperfuncții cauzate de inflamație sau tumoră, accident vascular cerebral și leziuni la cap. Hiperfuncția poate fi exprimată prin apariția caracteristicilor sexuale secundare la copiii de 8-9 ani, iar hipofuncția duce la dezvoltarea diabetului insipid.

Pituitară

Glanda pituitară este un apendice al creierului, principala glandă endocrină, „subordonată” căreia se află tiroida, gonadele și glandele suprarenale. Acest organ este format din neuro- și adenohipofiză. Primul acumulează vasopresină și oxitocină sintetizate de hipotalamus.

Vasopresina crește tensiunea arterială, iar deficiența ei poate declanșa dezvoltarea diabetului insipid. Oxitocina este importantă în timpul nașterii, deoarece provoacă contracții ale uterului, iar în perioada postpartum favorizează formarea laptelui în corpul feminin. Adenohipofiza este responsabilă de producerea altor hormoni (de creștere, prolactină, hormon de stimulare a tiroidei etc.).

Următoarele boli sunt asociate cu tulburările glandei pituitare: statura înaltă patologică, nanismul, boala Cushing, hiperfuncția și concentrația insuficientă a hormonilor tiroidieni, neregularitățile menstruale la femei. Excesul de prolactină în corpul bărbaților duce la impotență.

O posibilă cauză a excesului de hormoni hipofizari este un adenom, care se manifestă prin dureri de cap frecvente și deteriorarea semnificativă a vederii. Motivele lipsei de hormoni în organism sunt diverse tulburări ale fluxului sanguin, leziuni cerebrale traumatice, operații anterioare, radiații, dezvoltarea insuficientă congenitală a glandei pituitare, hemoragie.

Hipotalamusul este una dintre principalele structuri implicate în formarea reacțiilor comportamentale ale organismului, care sunt necesare pentru constanța mediului intern. Stimularea nucleelor ​​sale duce la formarea unui comportament intenționat - alimentar, sexual, agresiv etc. De asemenea, joacă un rol major în apariția impulsurilor de bază (motivațiilor) ale corpului.

La vertebrate, hipotalamusul este principalul centru subcortical pentru integrarea proceselor viscerale. Controlează toate funcțiile homeostatice de bază ale corpului. Funcția integrativă a hipotalamusului este asigurată de mecanisme autonome, somatice și endocrine.

Transmiterea de informații în hipotalamus

Informațiile sensibile de la organele interne și de la suprafața corpului intră în hipotalamus de-a lungul tractului spinobulbar ascendent. Unele dintre ele trec prin talamus, altele prin regiunea limbică a creierului mediu, iar altele urmează căi polisinaptice încă incomplet identificate. În plus, hipotalamusul este echipat cu propriile sale „intrari”. Conține osmoreceptori care sunt foarte sensibili la modificările presiunii osmotice a mediului intern și termoreceptori care sunt sensibili la modificările temperaturii sângelui. Căile eferente ale hipotalamusului sunt polisinaptice. Ei îl asociază cu formarea reticulară a trunchiului cerebral și a nucleilor măduvei spinării. Influența descendentă a hipotalamusului asigură reglarea funcțiilor în principal prin intermediul sistemului nervos autonom. În același timp, o componentă importantă în implementarea influențelor descendente ale hipotalamusului sunt hormoni pituitari . Pe lângă conexiunile aferente și eferente, există o cale comisurală în hipotalamus. Datorită acesteia, nucleii hipotalamici mediali ai unei părți intră în contact cu nucleii mediali și laterali ai celeilalte părți.

Conexiuni hipotalamice

Numeroase conexiuni ale hipotalamusului cu alte formațiuni ale creierului contribuie la generalizarea excitațiilor care apar în celulele hipotalamusului. Excitația se răspândește în primul rând către structurile limbice ale creierului și prin nucleii talamusului către părțile anterioare ale cortexului cerebral. Gradul de distribuție a influențelor activatoare ascendente ale hipotalamusului depinde de mărimea excitației inițiale a centrilor hipotalamici.

Hipotalamus și reacții comportamentale ale organismului

Hipotalamus- una dintre principalele structuri implicate în formarea reacțiilor comportamentale ale organismului, care sunt necesare pentru constanța mediului intern. Stimularea nucleelor ​​sale duce la formarea unui comportament intenționat - alimentar, sexual, agresiv etc. De asemenea, joacă rolul principal în apariția impulsurilor (motivațiilor) de bază ale corpului.

Alimentarea cu sânge a hipotalamusului

Principala sursă de alimentare cu sânge arterială a nucleilor hipotalamici este cercul arterial al creierului. Ramurile sale asigură o abundență de sânge izolat pentru grupuri individuale de nuclee, a căror rețea capilară este de câteva ori mai densă decât aportul de sânge către alte părți ale sistemului nervos. Rețeaua capilară a hipotalamusului se distinge prin permeabilitatea ridicată pentru compușii moleculari mari. Absența virtuală a unei bariere hematoencefalice în această zonă permite acestor compuși din sânge să aibă un efect direct asupra neuronilor hipotalamici.

Sistemul hipotalamo-hipofizar

Numeroase conexiuni neuronale și vasculare între hipotalamus și glanda pituitară formează baza unui complex funcțional numit sistemul hipotalamo-hipofizar. Scopul principal al complexului este de a integra reglarea nervoasă și hormonală a funcțiilor viscerale ale organismului. Din hipotalamus, se efectuează în două moduri: paraadenohipofize (ocolind adenohipofiza) și transadenohipofize (prin adenohipofiză).

Hormonii hipofizari

Eliberarea de hormoni din glanda pituitară anterioară este influențată de hormonii neuronilor din zona hipofiziotropă a regiunii mediale a hipotalamusului. Ele sunt capabile să aibă un efect stimulant și inhibitor asupra celulelor pituitare. În primul caz, aceștia sunt așa-numiții factori de eliberare (liberine), în al doilea - factori inhibitori (statine). Reglarea funcțiilor viscerale de către sistemul hipotalamo-hipofizar se realizează conform principiului feedback-ului. Efectul său se manifestă chiar și după separarea completă a regiunii mediale a hipotalamusului de alte părți ale creierului. Rolul sistemului nervos central este de a adapta această reglare la nevoile interne și externe ale organismului.

Celulele hipotalamice

Celulele hipotalamusului sunt sensibile selectiv la conținutul anumitor substanțe din sânge și cu orice modificare a concentrației lor devin excitate. De exemplu, neuronii hipotalamici sunt sensibili la cele mai mici deviații ale pH-ului sângelui, tensiunii O2 și CO2 și conținutului de ioni, în special K și Na. Astfel, nucleul supraoptic conține celule care sunt selectiv sensibile la modificările presiunii osmotice ale sângelui, nucleul ventromedial – la conținutul de glucoză, iar hipotalamusul anterior – la hormonii sexuali. În consecință, celulele hipotalamusului funcționează ca receptori care percep modificări ale homeostaziei. Au capacitatea de a transforma modificările umorale din mediul intern într-un proces nervos - excitație colorată biologic. Cu toate acestea, ele pot fi activate selectiv nu numai prin modificări ale anumitor constante sanguine, ci și prin impulsuri nervoase de la organele corespunzătoare asociate cu această nevoie. Celulele receptorilor funcționează conform unui tip de declanșare. Excitația nu apare în ei imediat ce se schimbă orice constantă a sângelui, ci după o anumită perioadă de timp, când depolarizarea lor atinge un nivel critic. În consecință, neuronii centrilor motivaționali ai hipotalamusului se disting prin periodicitatea activității lor. În cazul în care o modificare a constantei sanguine este menținută o perioadă lungă de timp, depolarizarea neuronilor se ridică la un nivel critic și starea de excitație se stabilește la acest nivel atâta timp cât există o modificare a constantei care a determinat dezvoltarea. a procesului de excitaţie. Activitatea de impuls constantă a acestor neuroni dispare numai atunci când iritația care a provocat-o este eliminată, adică conținutul unuia sau altui factor sanguin este normalizat. Excitarea unor celule ale hipotalamusului poate apărea periodic după câteva ore, cum ar fi, de exemplu, cu o lipsă de glucoză, altele - după câteva zile sau chiar luni, ca, de exemplu, cu o modificare a conținutului de hormoni sexuali.

Îndepărtarea hipotalamusului

Distrugerea nucleelor ​​sau îndepărtarea întregului hipotalamus este însoțită de o perturbare a funcțiilor homeostatice ale organismului. Hipotalamusul joacă un rol principal în menținerea nivelurilor optime de metabolism (proteine, carbohidrați, grăsimi, minerale, apă) și energie, în reglarea echilibrului termic al organismului, cardiovascular, digestiv, excretor, sistemele respiratorii. Funcțiile glandelor endocrine sunt influențate de acesta. Când structurile hipotalamice sunt excitate, componenta nervoasă a reacțiilor complexe este în mod necesar completată de componenta hormonală.

Nucleii posteriori ai hipotalamusului

Studiile au arătat că stimularea nucleilor posteriori ai hipotalamusului este însoțită de efecte similare iritației sistemului nervos simpatic: dilatarea pupilelor și fisurii palpebrale, creșterea frecvenței cardiace, creșterea tensiune arteriala sânge, inhibarea activității motorii a stomacului și a intestinelor și o creștere a concentrației de adrenalină în sânge.A treia regiune a hipotalamusului are un efect inhibitor asupra dezvoltării sexuale. Deteriorarea acestuia duce, de asemenea, la hiperglicemie și, în unele cazuri, la dezvoltarea obezității. Distrugerea nucleilor posteriori ai hipotalamusului este însoțită de o pierdere completă a termoreglării. Temperatura corpului acestor animale nu poate fi menținută. Reacțiile care apar la stimularea hipotalamusului posterior și sunt însoțite de activarea sistemului nervos simpatic, mobilizarea energiei organismului și creșterea capacității de exercițiu sunt numite ergotrope.

Nucleii anteriori ai hipotalamusului

Stimularea grupului de nuclei anteriori ai hipotalamusului se caracterizează prin reacții similare cu iritația sistemului nervos parasimpatic, constricția pupilelor și fisurii palpebrale, scăderea ritmului cardiac, scăderea tensiunii arteriale, creșterea activității motorii a stomacului și intestine, activarea secreției glandelor gastrice, creșterea secreției de insulină și, ca urmare, scăderea nivelului de glucoză din sânge. Grupul de nuclei anteriori ai hipotalamusului are un efect stimulator asupra dezvoltării sexuale. Mecanismul pierderii de căldură este, de asemenea, asociat cu acesta. Distrugerea acestei zone duce la întreruperea procesului de transfer de căldură, în urma căruia corpul se supraîncălzi rapid.

Nucleii mijlocii ai hipotalamusului

Grupul mijlociu de nuclei hipotalamici asigură în principal reglarea metabolismului. Studiul reglării comportamentului alimentar a arătat că acesta apare ca urmare a interacțiunilor reciproce ale nucleilor hipotalamici lateral și ventromedial. Activarea primelor cauzează creșterea consumului de hrană, iar distrugerea sa bilaterală este însoțită de un refuz complet al hranei, până la epuizare și moartea animalului. Dimpotrivă, activitatea crescută a nucleului ventromedial reduce nivelul de motivație alimentară. Când acest nucleu este distrus, apare o creștere a consumului de alimente (hiperfagie) și obezitatea. Aceste date au făcut posibil să se considere nucleii ventromediali ca structuri prin care aportul alimentar este limitat, adică asociat cu sațietatea, iar nucleii laterali ca structuri care cresc nivelul de motivație alimentară, adică asociat cu foamea. În același timp, nu a fost încă posibil să se identifice acumulările funcționale sau structurale ale neuronilor responsabili pentru cutare sau cutare comportament. În consecință, formațiunile celulare care asigură formarea unui comportament holistic din reacțiile individuale nu trebuie considerate structuri limitate anatomic cunoscute sub numele de centrul foamei și centrul de sațietate. Probabil, grupurile de celule hipotalamice asociate cu îndeplinirea oricărei funcții diferă unele de altele prin natura conexiunilor aferente și eferente, organizarea sinaptică și mediatorii. Se presupune că rețelele neuronale ale hipotalamusului conțin numeroase programe și activarea lor prin semnale din alte părți ale creierului sau interoceptori duce la formarea reacțiilor comportamentale și neuroumorale necesare. Studiile asupra rolului hipotalamusului prin metode de iritare sau distrugere a nucleelor ​​acestuia au condus la concluzia că zonele responsabile de aportul de hrană și apă par să se suprapună. Cea mai crescută nevoie de apă a fost observată cu stimularea nucleului paraventricular al hipotalamusului.

Interacțiunea hipotalamusului cu alte părți ale creierului

Hipotalamusul se află în interacțiuni ciclice continue cu alte părți ale subcortexului și cortexului cerebral. Datorită faptului că semnalizarea nervoasă și umorală despre diverse nevoi interne se adresează nucleilor hipotalamici, aceștia capătă semnificația unui mecanism de declanșare a excitațiilor motivaționale. Introducerea de substanțe neurotrope cu acțiune specifică poate bloca selectiv diferite mecanisme hipotalamice implicate în formarea unor stări corporale precum frica, foamea, setea etc. Hipotalamusul se află sub influența reglatoare a cortexului cerebral. Primind informații despre starea inițială a corpului și a mediului, neuronii corticali exercită o influență descendentă asupra tuturor structurilor subcorticale, inclusiv asupra hipotalamusului, reglând nivelul lor de excitație. Mecanismele corticale suprimă multe emoții și excitații primare formate cu participarea nucleilor hipotalamici. Prin urmare, îndepărtarea cortexului duce adesea la dezvoltarea reacțiilor de furie imaginară, exprimate în pupile dilatate, tahicardie, salivație, creșterea presiunii intracraniene etc. Astfel, hipotalamusul, având un sistem de conexiuni bine dezvoltat și complex, ocupă un loc de frunte în reglarea multor funcții ale organismului și, mai ales, în constanța mediului intern. Funcția sistemului nervos autonom și a glandelor endocrine este sub controlul acestuia. Este implicat în reglarea comportamentului alimentar și sexual, a somnului și a stării de veghe, în activitatea emoțională, în menținerea temperaturii corpului etc.

Hipotalamus(hipotalamus) - o secțiune a diencefalului, care joacă un rol principal în reglarea multor funcții ale corpului și, mai ales, în constanța mediului intern, hipotalamusul este cel mai înalt centru vegetativ, realizând integrarea complexă a funcțiile diverselor sisteme interne și adaptarea acestora la activitatea integrală a organismului, joacă un rol semnificativ în menținerea unui nivel optim de metabolism și energie, în termoreglare, în reglarea activității sistemelor digestiv, cardiovascular, excretor, respirator și endocrin. Sub controlul hipotalamusului se află glande endocrine precum glanda pituitară, glanda tiroidă, gonade (vezi Testicul, ovare), pancreas, glandele suprarenale si etc.

Hipotalamusul este situat inferior talamusului sub șanțul hipotalamic. Marginea sa anterioară este chiasma optică (chiasma opticum), placa terminală (lamina terminalis) și comisura anterioară (commissura ant.). Marginea posterioară trece prin spatele marginii inferioare a corpurilor mastoizi (corpii mamilari). Anterior, grupările celulare ale hipotalamusului trec fără întrerupere în grupurile celulare ale plăcii septului transparent (lamina septi pellucidi).

Căile leagă strâns hipotalamusul cu structurile învecinate creierul . Alimentarea cu sânge a nucleilor hipotalamusului este efectuată de ramurile cercului arterial al creierului. Relația dintre hipotalamus și adenohipofiză are loc prin vasele porte ale adenohipofizei. O trăsătură caracteristică a vaselor de sânge ale hipotalamusului este permeabilitatea pereților lor la molecule mari de proteine.

În ciuda dimensiuni mici hipotalamus, structura sa se caracterizează printr-o complexitate semnificativă. Grupurile de celule formează nuclee separate ale hipotalamusului (vezi ilustrația la art. Creier). La oameni și la alte mamifere, hipotalamusul are de obicei 32 de perechi de nuclei. Între nucleele adiacente există celule nervoase intermediare sau grupuri mici ale acestora, astfel încât nu numai nucleele, ci și unele zone hipotalamice internucleare pot avea semnificație fiziologică. Nucleii hipotalamusului sunt formați din celule nervoase care nu au funcție secretorie și celule neurosecretoare. Celulele nervoase neurosecretoare sunt concentrate direct în apropierea pereților celui de-al treilea ventricul al creierului. În caracteristicile lor structurale, aceste celule seamănă cu celulele formațiunii reticulare și produc substanțe active fiziologic - neurohormoni hipotalamici.

Hipotalamusul are trei regiuni vag delimitate: anterioară, mijlocie și posterioară. Celulele neurosecretoare sunt concentrate în regiunea anterioară a hipotalamusului, unde formează nucleii supraoptic (nucl. supraopticus) și paraventricular (nucl. paraventricularis) pe fiecare parte. Nucleul episodic este format din celule situate între peretele celui de-al treilea ventricul al creierului și suprafața dorsală a chiasmei optice. Nucleul paraventricular arată ca o placă între fornix (fornix) și peretele ventriculului trei al creierului. Axonii neuronilor nucleilor paraventricular și supravizual, formând fascicul hipotalamo-hipofizar, ajung în lobul posterior al glandei pituitare, unde se acumulează neurohormonii hipotalamici, de unde intră în sânge.

Între nucleii supravizual și paraventricular există numeroase celule neurosecretoare unice sau grupuri ale acestora. Celulele neurosecretoare ale nucleului supravizual al hipotalamusului produc predominant hormon antidiuretic (vasopresină), iar nucleul paraventricular produce oxitocină.

În regiunea mijlocie a hipotalamusului, în jurul marginii inferioare a celui de-al treilea ventricul al creierului, se află nucleii tuberoși gri (nucll. tuberaies), acoperind arcuit infundibulul glandei pituitare. Deasupra și ușor lateral față de ei se află nucleii mari ventromediali și dorsomediali.

În regiunea posterioară a hipotalamusului există nuclei formați din celule mari împrăștiate, printre care se numără grupuri de celule mici.Această secțiune include și nucleii mediali și laterali ai corpului mastoid (nucll. corporis mamillaris mediales et laterales), care pe suprafața inferioară a diencefalului arată ca emisfere pereche . Celulele acestor nuclei dau naștere unuia dintre așa-numitele sisteme de proiecție ale hipotalamusului în medula oblongata și măduva spinării. Cel mai mare grup celular este nucleul medial al corpului mastoid. Anterior corpilor mamilari iese fundul ventriculului al treilea al creierului sub forma unei movile cenușii (tuber cinereum), formată dintr-o placă subțire de substanță cenușie. Această proeminență se extinde într-o pâlnie, care trece distal în tulpina pituitară și mai departe în lobul posterior al glandei pituitare. Partea superioară extinsă a pâlniei - eminența mediană - este căptușită cu ependim, urmată de un strat de fibre nervoase ale fasciculului hipotalamo-hipofizar și fibre mai subțiri provenite din nucleii tuberozității cenușii. Partea exterioară a eminenței mediane este formată din susținerea fibrelor neurogliale (ependimale), între care se află numeroase fibre nervoase. Depunerea granulelor neurosecretoare este observată în și în jurul acestor fibre nervoase. Acea., hipotalamus format dintr-un complex de celule de conducere nervoasa si neurosecretoare. În acest sens, influențele reglatoare sunt transmise hipotalamusului către efectori, inclusiv. și glandelor endocrine, nu numai cu ajutorul neurohormonilor hipotalamici transportați de fluxul sanguin și, prin urmare, acționând umoral, ci și de-a lungul fibrelor nervoase eferente.

Hipotalamusul joacă un rol semnificativ în reglarea și coordonarea funcțiilor sistemului nervos autonom. Nucleii regiunii posterioare a hipotalamusului participă la reglarea funcției părții sale simpatice, iar funcțiile părții parasimpatice a sistemului nervos autonom sunt reglementate de nucleii regiunilor sale anterioare și mijlocii. Stimularea regiunilor anterioare și mijlocii ale hipotalamusului provoacă reacții caracteristice sistemului nervos parasimpatic - scăderea ritmului cardiac, creșterea motilității intestinale, creșterea tonusului vezicii urinare etc., iar iritația regiunii posterioare a hipotalamusului se manifestă printr-o creștere. în reacții simpatice - creșterea ritmului cardiac etc.

Reacțiile vasomotorii de origine hipotalamică sunt strâns legate de starea sistemului nervos autonom. Diferite tipuri de hipertensiune arterială care se dezvoltă după stimularea hipotalamusului sunt cauzate de influența combinată a părții simpatice a sistemului nervos autonom și eliberarea de adrenalină. glandele suprarenale, deşi în acest caz influenţa neurohipofizei nu poate fi exclusă, mai ales în geneza hipertensiunii arteriale stabile.

Din punct de vedere fiziologic, hipotalamusul are o serie de caracteristici, în primul rând aceasta se referă la participarea sa la formarea reacțiilor comportamentale care sunt importante pentru menținerea constantă a mediului intern al corpului (vezi. Homeostazia). Iritarea hipotalamusului duce la formarea unui comportament intenționat - mâncat, băut, sexual, agresiv etc. Hipotalamusul joacă un rol major în formarea impulsurilor de bază ale corpului (vezi. Motivații). În unele cazuri, când nucleul superomedial și regiunea tuberoasă cenușie a hipotalamusului sunt afectate, se observă obezitate excesivă ca urmare a polifagiei (bulimiei) sau cașexiei. Afectarea hipotalamusului posterior provoacă hiperglicemie. A fost stabilit rolul nucleilor suprasenzorial și paraventricular în mecanismul diabetului insipid (vezi. Diabet insipid). Activarea neuronilor din hipotalamusul lateral determină formarea motivației alimentare. Odată cu distrugerea bilaterală a acestei secțiuni, motivația alimentară este complet eliminată.

Conexiunile extinse ale hipotalamusului cu alte structuri ale creierului contribuie la generalizarea excitațiilor care apar în celulele sale. Hipotalamusul este în interacțiune continuă cu alte părți ale subcortexului și cortexului cerebral. Acesta este exact ceea ce stă la baza participării hipotalamusului la activitatea emoțională (vezi. Emoții). Cortexul cerebral poate avea un efect inhibitor asupra funcțiilor hipotalamusului. Mecanismele corticale dobândite suprimă multe emoții și impulsuri primare care se formează cu participarea sa. Prin urmare, decorticarea duce adesea la dezvoltarea unei reacții de „furie imaginară” (dilatarea pupilei, tahicardie, dezvoltarea hipertensiunii intracraniene, creșterea salivației etc.).

Hipotalamus este una dintre principalele structuri implicate în reglementarea schimburilor dormiși starea de veghe. Studiile clinice au stabilit că simptomul somnului letargic în encefalita epidemică este cauzat tocmai de afectarea hipotalamusului. În menținerea unei stări de veghe rol decisiv joacă regiunea posterioară a hipotalamusului. Distrugerea extinsă a regiunii mijlocii a hipotalamusului în experiment a condus la dezvoltarea somnului pe termen lung. Tulburările de somn sub formă de narcolepsie se explică prin deteriorarea hipotalamusului și a părții rostrale a formării reticulare a creierului mediu.

Hipotalamusul joacă un rol important în termoreglare. Distrugerea părților posterioare ale hipotalamusului duce la o scădere persistentă a temperaturii corpului.

Celulele hipotalamusului au capacitatea de a transforma modificările umorale din mediul intern al corpului într-un proces nervos. Centrii hipotalamusului sunt caracterizați de o selectivitate pronunțată a excitației, în funcție de diferitele modificări ale compoziției sângelui și ale stării acido-bazice, precum și de impulsurile nervoase din organele corespunzătoare. Excitația în neuronii hipotalamici, care au recepție selectivă în raport cu constantele sanguine, nu are loc imediat de îndată ce oricare dintre ei se modifică, ci după o anumită perioadă de timp. Dacă schimbarea constantă a sângelui este menținută o perioadă lungă de timp, atunci în acest caz, excitabilitatea neuronilor hipotalamici crește rapid la o valoare critică, iar starea acestei excitații se menține la un nivel ridicat atâta timp cât modificarea constantei. există. Excitarea unor celule ale hipotalamusului poate apărea periodic după câteva ore, cum ar fi, de exemplu, în timpul hipoglicemiei, altele - după câteva zile sau chiar luni, cum ar fi, de exemplu, când se modifică conținutul de hormoni sexuali din sânge.

Metodele informative pentru studierea hipotalamusului sunt studii pletismografice, biochimice, cu raze X etc. Studiile pletismografice (vezi. Pletismografie) relevă o gamă largă de modificări ale hipotalamusului - de la o stare de instabilitate vasculară autonomă și reacție paradoxală până la areflexie completă. În studiile biochimice la pacienții cu leziuni ale hipotalamusului, indiferent de cauza acestuia (tumoare, proces inflamator etc.), se determină adesea o creștere a conținutului de catecolamine și histamine în sânge, conținutul relativ de a-globuline crește și conținutul relativ de b-globuline din serul sanguin scade, excreția se modifică cu urină 17-cetosteroizi. Cu diferite forme de afectare a hipotalamusului, apar tulburări de termoreglare și intensitatea transpirației. Deteriorarea nucleilor hipotalamusului (în principal supra-optic și paraventricular) este cel mai probabil în boli ale glandelor endocrine, leziuni cerebrale traumatice care duc la redistribuirea lichidului cefalorahidian, tumori, neuroinfecții, intoxicații etc. Datorită permeabilității crescute a vasculare. pereții în timpul infecțiilor și intoxicațiilor, nucleii hipotalamici pot fi expuși la expunerea patogenă la toxine și substanțe chimice bacteriene și virale care circulă în sânge. Infectiile neurovirale sunt deosebit de periculoase in acest sens. Leziunile hipotalamice sunt observate în meningita tuberculoasă bazală, sifilis, sarcoidoză, limfogranulomatoză și leucemie.

Dintre tumorile hipotalamice, cele mai frecvente sunt diverse tipuri de glioame, craniofaringioame, pinealoame și teratoame ectopice, meningioame: tumorile supraselare cresc în hipotalamus. adenoame hipofizare. Manifestări clinice și tratamentul disfuncțiilor și bolilor hipotalamusului - vezi. Insuficiență hipotalamo-hipofizară, Sindroame hipotalamice, Distrofie adipozogenitală, Boala Itsenko-Cushing, Diabet insipid, Hipogonadism, Hipotiroidism si etc.

Bibliografie: Babichev V.N. Neuroendocrinologia genului. M., 1981; alias, Reglarea neurohormonală a ciclului ovarian, M., 1984; Schreiber V. Fiziopatologia glandelor endocrine, trad. din Cehia, Praga, 1987.

Cortex cerebral

Cea mai înaltă diviziune a sistemului nervos central este cortexul cerebral (cortexul cerebral). Asigură organizarea perfectă a comportamentului animal pe baza funcțiilor înnăscute și dobândite în timpul ontogenezei.

Organizarea morfofuncțională

Cortexul cerebral are următoarele caracteristici morfofuncționale:

Aranjament multistrat al neuronilor;

Principiul modular de organizare;

Localizarea somatotopică a sistemelor receptive;

Screenness, adică distribuția recepției externe pe planul câmpului neuronal al capătului cortical al analizorului;

Dependența nivelului de activitate de influența structurilor subcorticale și a formării reticulare;

Disponibilitatea reprezentării tuturor funcțiilor structurilor subiacente ale sistemului nervos central;

Distribuție citoarhitectonică în câmpuri;

Prezența în sistemele senzoriale și motorii de proiecție specifice a câmpurilor secundare și terțiare cu funcții asociative;

Disponibilitatea zonelor asociative specializate;

Localizarea dinamică a funcțiilor, exprimată în posibilitatea de compensare a funcțiilor structurilor pierdute;

Suprapunerea zonelor câmpurilor receptive periferice vecine în cortexul cerebral;

Posibilitatea păstrării pe termen lung a urmelor de iritație;

Relație funcțională reciprocă între stările excitatorii și inhibitorii;

Capacitatea de a iradia excitația și inhibiția;

Prezența activității electrice specifice.

Șanțurile profunde împart fiecare emisferă cerebrală în lobi frontal, temporal, parietal, occipital și insulă. Insula este situată adânc în fisura silviană și este acoperită de sus de părți ale lobilor frontali și parietali ai creierului.

Cortexul cerebral este împărțit în antic (arhicortex), vechi (paleocortex) și nou (neocortex). Cortexul antic, împreună cu alte funcții, este legat de miros și asigură interacțiunea sistemelor creierului. Vechiul cortex include girusul cingulat și hipocampul. În neocortex, cea mai mare dezvoltare a dimensiunii și diferențierea funcțiilor se observă la om. Grosimea neocortexului variază de la 1,5 la 4,5 mm și este maximă în girusul central anterior.

Funcțiile zonelor individuale ale neocortexului sunt determinate de caracteristicile organizării sale structurale și funcționale, conexiunile cu alte structuri ale creierului, participarea la percepția, stocarea și reproducerea informațiilor în organizarea și implementarea comportamentului, reglarea funcțiilor senzoriale. sisteme și organe interne.

Particularitățile organizării structurale și funcționale a cortexului cerebral se datorează faptului că în evoluție a existat o corticalizare a funcțiilor, adică transferul funcțiilor structurilor subiacente ale creierului către cortexul cerebral. Totuși, acest transfer nu înseamnă că cortexul preia funcțiile altor structuri. Rolul său se rezumă la corectarea eventualelor disfuncționalități ale sistemelor care interacționează cu acesta, o formă mai avansată, ținând cont de experiența individuală, analiza semnalelor și organizarea unui răspuns optim la aceste semnale, formarea în structurile creierului proprii și în alte structuri interesate. de urme memorabile despre semnal, caracteristicile sale, semnificația și natura reacției la acesta. Ulterior, pe măsură ce are loc automatizarea, reacția începe să fie efectuată de structurile subcorticale.

Suprafața totală a cortexului cerebral uman este de aproximativ 2200 cm2, numărul de neuroni corticali depășește 10 miliarde. Cortexul conține neuroni piramidali, stelați și fusiformi.

Neuronii piramidali sunt de dimensiuni diferite, dendritele lor poartă un număr mare de spini; axonul unui neuron piramidal, de regulă, trece prin substanța albă către alte zone ale cortexului sau către structurile sistemului nervos central.

Celulele stelate au dendrite scurte, bine ramificate și un ascon scurt, care asigură conexiuni între neuronii din cortexul cerebral însuși.

Neuronii fuziformi asigură conexiuni verticale sau orizontale între neuronii diferitelor straturi ale cortexului.

Cortexul cerebral are o structură predominant în șase straturi

Stratul I este stratul molecular superior, reprezentat în principal de ramurile dendritelor ascendente ale neuronilor piramidali, printre care se află celule rare orizontale și celule granulare; aici vin și fibrele nucleilor nespecifici ai talamusului, reglând nivelul de excitabilitate al scoarţa cerebrală prin dendritele acestui strat.

Stratul II - granular extern, este format din celule stelate care determină durata de circulație a excitației în cortexul cerebral, adică legată de memorie.

Stratul III este stratul piramidal exterior, format din celule piramidale mici și, împreună cu stratul II, asigură conexiuni cortico-corticale ale diferitelor circumvoluții ale creierului.

Stratul IV este granular intern și conține predominant celule stelate. Căile talamocorticale specifice se termină aici, adică căile care pornesc de la receptorii analizatorilor.

Stratul V este stratul piramidal intern, un strat de piramide mari care sunt neuroni de ieșire, axonii lor merg la trunchiul cerebral și măduva spinării.

Stratul VI este un strat de celule polimorfe; majoritatea neuronilor din acest strat formează tracturi corticotalamice.

Compoziția celulară a cortexului în ceea ce privește diversitatea morfologiei, funcției și formelor de comunicare nu are egal în alte părți ale sistemului nervos central. Compoziția neuronală și distribuția neuronilor în straturi din diferite zone ale cortexului sunt diferite, ceea ce a făcut posibilă identificarea a 53 de câmpuri citoarhitectonice în creierul uman. Împărțirea cortexului cerebral în câmpuri citoarhitectonice este mai clar formată pe măsură ce funcția sa se îmbunătățește în filogeneză.

La mamiferele superioare, spre deosebire de cele inferioare, câmpurile secundare 6, 8 și 10 sunt bine diferențiate de câmpul motor 4, asigurând funcțional o coordonare ridicată și precizie a mișcărilor; în jurul câmpului vizual 17 se află câmpurile vizuale secundare 18 și 19, care sunt implicate în analiza semnificației unui stimul vizual (organizarea atenției vizuale, controlul mișcării ochilor). Câmpurile auditive primare, somatosenzoriale, tegumentare și alte câmpuri au în apropiere și câmpuri secundare și terțiare care asigură asocierea funcțiilor acestui analizor cu funcțiile altor analizoare. Toate analizoarele sunt caracterizate de principiul somatotopic de organizare a proiecției sistemelor receptive periferice pe cortexul cerebral. Astfel, în zona senzorială a cortexului celui de-al doilea gir central există zone reprezentând localizarea fiecărui punct de pe suprafața pielii; în zona motorie a cortexului, fiecare mușchi are propriul subiect (locul său propriu). ), prin iritare care se poate obține mișcarea unui mușchi dat; în zona auditivă a cortexului există o localizare topică a anumitor tonuri (localizare tonotopică); deteriorarea unei zone locale a zonei auditive a cortexului duce la pierderea auzului pentru un anumit ton.

În același mod, există o distribuție topografică în proiecția receptorilor retinieni pe câmpul vizual al cortexului 17. În cazul morții zonei locale a câmpului 17, imaginea nu este percepută dacă cade pe partea retinei care se proiectează pe zona afectată a cortexului cerebral.

O caracteristică specială a câmpurilor corticale este principiul ecranului funcționării lor. Acest principiu constă în faptul că receptorul își proiectează semnalul nu pe un neuron cortical, ci pe un câmp de neuroni, care este format din colateralele și conexiunile lor. Ca urmare, semnalul nu este focalizat punct la punct, ci pe mulți neuroni diferiți, ceea ce îl asigură analiză completă si posibilitatea transferului catre alte structuri interesate. Astfel, o fibră care intră în cortexul vizual poate activa o zonă de 0,1 mm. Aceasta înseamnă că un axon își distribuie acțiunea pe mai mult de 5.000 de neuroni.

Impulsurile de intrare (aferente) intră în cortex de jos și urcă către celulele stelate și piramidale ale straturilor III-V ale cortexului. Din celulele stelate ale stratului IV, semnalul merge către neuronii piramidali din stratul III, iar de aici de-a lungul fibrelor asociative către alte câmpuri, zone ale cortexului cerebral. Celulele stelate din câmpul 3 comută semnalele care merg către cortex către neuronii piramidali din stratul V, de aici semnalul procesat părăsește cortexul către alte structuri ale creierului.

În cortex, elementele de intrare și de ieșire, împreună cu celulele stelate, formează așa-numitele coloane - unități funcționale ale cortexului, organizate în direcția verticală. Dovada în acest sens este următoarea: dacă microelectrodul este introdus perpendicular în cortex, atunci în drumul său întâlnește neuroni care răspund la un tip de stimulare, dar dacă microelectrodul este introdus orizontal de-a lungul cortexului, atunci întâlnește neuroni care răspund. la diferite tipuri de stimuli.

Diametrul coloanei este de aproximativ 500 µm și este determinat de zona de distribuție a colateralelor fibrei talamocorticale aferente ascendente. Coloanele adiacente au relații care organizează secțiuni ale mai multor coloane în organizarea unei anumite reacții. Excitarea uneia dintre coloane duce la inhibarea celor vecine.

Fiecare coloană poate avea un număr de ansambluri care implementează orice funcție după principiul probabilistic-statistic. Acest principiu constă în faptul că, la stimularea repetată, nu întregul grup de neuroni, ci o parte a acestuia, participă la reacție. Mai mult, de fiecare dată când partea neuronilor participanți poate fi diferită în compoziție, adică se formează un grup de neuroni activi (principiul probabilistic), care este suficient statistic în medie pentru a furniza funcția dorită (principiul statistic).

După cum sa menționat deja, diferite zone ale cortexului cerebral au câmpuri diferite, determinate de natura și numărul de neuroni, grosimea straturilor etc. Prezența câmpurilor structural diferite implică și scopurile funcționale diferite ale acestora (Fig. 4.14). Într-adevăr, cortexul cerebral este împărțit în zone senzoriale, motorii și asociative.

Zonele senzoriale

Capetele corticale ale analizoarelor au propria topografie și pe ele sunt proiectate anumite aferente ale sistemelor conductoare. Capetele corticale ale analizoarelor diferitelor sisteme senzoriale se suprapun. În plus, în fiecare sistem senzorial al cortexului există neuroni polisenzoriali care răspund nu numai la stimulul „lor” adecvat, ci și la semnale de la alte sisteme senzoriale.

Sistemul receptiv cutanat, căile talamocorticale, se proiectează spre girusul central posterior. Există o diviziune somatotopică strictă aici. Câmpurile receptive ale pielii extremităților inferioare sunt proiectate pe secțiunile superioare ale acestui girus, trunchiul pe secțiunile din mijloc, iar brațele și capul pe secțiunile inferioare.

Durerea și sensibilitatea la temperatură sunt proiectate în principal pe girusul central posterior. În cortexul lobului parietal (câmpurile 5 și 7), unde se termină și căile de sensibilitate, se efectuează o analiză mai complexă: localizarea iritației, discriminare, stereognoză.

Când cortexul este deteriorat, funcțiile părților distale ale extremităților, în special ale mâinilor, sunt mai grav afectate.

Sistemul vizual este reprezentat în lobul occipital al creierului: câmpurile 17, 18, 19. Calea vizuală centrală se termină în câmpul 17; informează despre prezența și intensitatea semnalului vizual. În câmpurile 18 și 19 sunt analizate culoarea, forma, dimensiunea și calitatea obiectelor. Afectarea câmpului 19 al cortexului cerebral duce la faptul că pacientul vede, dar nu recunoaște obiectul (agnozia vizuală și memoria culorilor este, de asemenea, pierdută).

Sistemul auditiv este proiectat în circumvoluția temporală transversală (girul lui Heschl), în adâncurile secțiunilor posterioare ale fisurii laterale (silviane) (câmpurile 41, 42, 52). Aici se termină axonii coliculilor posteriori și ai corpurilor geniculate laterale.

Sistemul olfactiv se proiectează în regiunea capătului anterior al girusului hipocampal (câmpul 34). Scoarța acestei zone nu are o structură cu șase straturi, ci o structură cu trei straturi. Când această zonă este iritată, se observă halucinații olfactive; deteriorarea acesteia duce la anosmie (pierderea mirosului).

Sistemul gustativ este proiectat în girusul hipocampal adiacent zonei olfactive a cortexului (câmpul 43).

Zonele motorii

Pentru prima dată, Fritsch și Gitzig (1870) au arătat că stimularea girusului central anterior al creierului (câmpul 4) determină un răspuns motor. În același timp, se recunoaște că zona motorie este una analitică.

În girusul central anterior, zonele a căror iritare provoacă mișcare sunt prezentate în funcție de tipul somatotopic, dar invers: în părțile superioare ale girusului - membrele inferioare, în cele inferioare - cele superioare.

În fața girusului central anterior se află câmpurile premotorii 6 și 8. Ele organizează mișcări nu izolate, ci complexe, coordonate, stereotipe. Aceste câmpuri asigură, de asemenea, reglarea tonusului mușchilor netezi și a tonusului muscular plastic prin structurile subcorticale.

Al doilea gir frontal, occipital și regiunile parietale superioare participă și ele la implementarea funcțiilor motorii.

Zona motorie a cortexului, ca nimeni alta, are un număr mare de conexiuni cu alți analizoare, ceea ce aparent determină prezența unui număr semnificativ de neuroni polisenzoriali în ea.

Zonele asociative

Toate zonele de proiecție senzorială și cortexul motor ocupă mai puțin de 20% din suprafața cortexului cerebral (vezi Fig. 4.14). Restul cortexului constituie regiunea de asociere. Fiecare zonă asociativă a cortexului este conectată prin conexiuni puternice cu mai multe zone de proiecție. Se crede că în zonele asociative are loc asocierea informaţiei multisenzoriale. Ca rezultat, se formează elemente complexe ale conștiinței.

Zonele de asociere ale creierului uman sunt cele mai pronunțate în lobii frontal, parietal și temporal.

Fiecare zonă de proiecție a cortexului este înconjurată de zone de asociere. Neuronii din aceste zone sunt adesea multisenzoriali și au abilități mai mari de învățare. Astfel, în câmpul vizual asociativ 18, numărul de neuroni care „învață” un răspuns reflex condiționat la un semnal este mai mult de 60% din numărul de neuroni activi de fundal. Pentru comparație: există doar 10-12% dintre astfel de neuroni în câmpul de proiecție 17.

Deteriorarea zonei 18 duce la agnozie vizuală. Pacientul vede, se plimbă în jurul obiectelor, dar nu le poate numi.

Natura polisenzorială a neuronilor din zona asociativă a cortexului asigură participarea acestora la integrarea informațiilor senzoriale, interacțiunea zonelor senzoriale și motorii ale cortexului.

În zona asociativă parietală a cortexului, se formează idei subiective despre spațiul înconjurător și corpul nostru. Acest lucru devine posibil datorită comparării informațiilor somatosenzoriale, proprioceptive și vizuale.

Câmpurile asociative frontale au legături cu partea limbică a creierului și sunt implicate în organizarea programelor de acțiune în timpul implementării unor acte comportamentale motorii complexe.

Prima și cea mai caracteristică trăsătură a zonelor asociative ale cortexului este natura multisenzorială a neuronilor lor, și aici nu se primesc informații primare, ci mai degrabă procesate, evidențiind semnificația biologică a semnalului. Acest lucru vă permite să formulați un program de act comportamental țintit.

A doua caracteristică a zonei asociative a cortexului este capacitatea de a suferi rearanjamente plastice în funcție de semnificația informațiilor senzoriale primite.

A treia caracteristică a zonei asociative a cortexului se manifestă în stocarea pe termen lung a urmelor de influențe senzoriale. Distrugerea zonei asociative a cortexului duce la tulburări severe de învățare și memorie. Funcția vorbirii este asociată atât cu sistemul senzorial, cât și cu cel motor. Centrul cortical motor al vorbirii este situat în partea posterioară a celui de-al treilea gir frontal (zona 44), cel mai adesea în emisfera stângă, și a fost descris mai întâi de Dax (1835) și apoi de Broca (1861).

Centrul auditiv al vorbirii este situat în primul gir temporal al emisferei stângi (câmpul 22). Acest centru a fost descris de Wernicke (1874). Centrii motor și auditiv al vorbirii sunt interconectați printr-un mănunchi puternic de axoni.

Funcțiile vorbirii asociate cu vorbirea scrisă - citirea, scrierea - sunt reglementate de circumvoluția unghiulară a cortexului vizual al emisferei stângi a creierului (câmpul 39).

Când centrul motor al vorbirii este deteriorat, se dezvoltă afazie motorie; în acest caz, pacientul înțelege vorbirea, dar nu poate vorbi singur. Dacă centrul auditiv al vorbirii este deteriorat, pacientul poate vorbi, își poate exprima gândurile oral, dar nu înțelege vorbirea altcuiva, auzul este păstrat, dar pacientul nu recunoaște cuvintele. Această condiție se numește afazie auditivă senzorială. Pacientul vorbește adesea mult (logoree), dar vorbirea lui este incorectă (agramatism), și are loc o înlocuire de silabe și cuvinte (parafazie).

Deteriorarea centrului vizual al vorbirii duce la incapacitatea de a citi și scrie.

O tulburare izolată de scriere, agrafia, apare și în cazurile de disfuncție a părților posterioare ale celui de-al doilea gir frontal al emisferei stângi.

În regiunea temporală există câmpul 37, care este responsabil pentru amintirea cuvintelor. Pacienții cu leziuni în acest domeniu nu își amintesc numele obiectelor. Seamănă cu oameni uituci care trebuie să fie îndemnați cu cuvintele potrivite. Pacientul, după ce a uitat numele unui obiect, își amintește scopul și proprietățile acestuia, așa că le descrie calitățile pentru o lungă perioadă de timp, spune ce fac cu acest obiect, dar nu îl poate numi. De exemplu, în loc de cuvântul „cravată”, pacientul, uitându-se la cravată, spune: „acesta este ceva care se pune pe gât și se leagă cu un nod special, astfel încât să fie frumos când merg în vizită”.

Distribuția funcțiilor în regiunile creierului nu este absolută. S-a stabilit că aproape toate zonele creierului au neuroni polisenzoriali, adică neuroni care răspund la diverși stimuli. De exemplu, dacă câmpul 17 al zonei vizuale este deteriorat, funcția acestuia poate fi îndeplinită de câmpurile 18 și 19. În plus, se observă diferite efecte motorii de iritare a aceluiași punct motor al cortexului în funcție de activitatea motorie curentă.

Dacă operația de îndepărtare a uneia dintre zonele cortexului este efectuată în copilăria timpurie, când distribuția funcțiilor nu este încă fixată rigid, funcția zonei pierdute este aproape complet restaurată, adică în cortex există manifestări ale mecanismelor. de localizare dinamică a funcțiilor care fac posibilă compensarea structurilor deteriorate funcțional și anatomic.

O caracteristică importantă a cortexului cerebral este capacitatea sa de a reține urme de excitare pentru o lungă perioadă de timp.

Procesele de urme în măduva spinării după iritația acesteia persistă o secundă; în regiunile subcortical-tulpina (sub formă de acte motorii-coordonatoare complexe, atitudini dominante, stări emoționale) durează ore întregi; în cortexul cerebral, procesele de urme pot fi menținute conform principiului feedback-ului pe tot parcursul vieții. Această proprietate conferă cortexului o importanță excepțională în mecanismele de procesare asociativă și stocare a informațiilor, acumularea unei baze de cunoștințe.

Păstrarea urmelor de excitație în cortex se manifestă prin fluctuații ale nivelului de excitabilitate a acestuia; aceste cicluri durează 3-5 minute în cortexul motor și 5-8 minute în cortexul vizual.

Principalele procese care au loc în cortex sunt realizate în două stări: excitație și inhibiție. Aceste stări sunt întotdeauna reciproce. Ele apar, de exemplu, în cadrul analizorului motor, care este întotdeauna observat în timpul mișcărilor; pot apărea și între diferiți analizoare. Influența inhibitorie a unui analizor asupra altora asigură că atenția este concentrată asupra unui proces.

Relațiile de activitate reciprocă sunt foarte des observate în activitatea neuronilor vecini.

Relația dintre excitație și inhibiție în cortex se manifestă sub forma așa-numitei inhibiții laterale. Cu inhibarea laterală, în jurul zonei de excitație se formează o zonă de neuroni inhibați (inducție simultană) și lungimea acesteia, de regulă, este de două ori mai mare decât zona de excitație. Inhibarea laterală oferă contrast în percepție, care, la rândul său, face posibilă identificarea obiectului perceput.

Pe lângă inhibarea spațială laterală, în neuronii corticali, după excitare, apare întotdeauna inhibarea activității și invers, după inhibare - excitare - așa-numita inducție secvențială.

În cazurile în care inhibarea nu este capabilă să restrângă procesul excitator într-o anumită zonă, iradierea excitației are loc în întreg cortexul. Iradierea poate avea loc de la neuron la neuron, de-a lungul sistemelor de fibre asociative ale stratului I, și are o viteză foarte mică - 0,5-2,0 m/s. Într-un alt caz, iradierea excitației este posibilă datorită conexiunilor axonilor celulelor piramidale ale celui de-al treilea strat al cortexului între structurile învecinate, inclusiv între diferiți analizatori. Iradierea excitației asigură relația dintre stările sistemelor corticale în timpul organizării reflexului condiționat și a altor forme de comportament.

Odată cu iradierea excitației, care are loc datorită transmiterii impulsului a activității, există iradierea stării de inhibiție în întreg cortexul. Mecanismul de iradiere a inhibiției este transferul neuronilor într-o stare inhibitorie sub influența impulsurilor care provin din zonele excitate ale cortexului, de exemplu, din zonele simetrice ale emisferelor.

Manifestări electrice ale activității corticale

Evaluarea stării funcționale a cortexului cerebral uman este o problemă dificilă și încă nerezolvată. Unul dintre semnele care indică indirect starea funcțională a structurilor creierului este înregistrarea fluctuațiilor potențialului electric în acestea.

Fiecare neuron are o sarcină membranară, care, atunci când este activată, scade, iar atunci când este inhibată, de multe ori crește, adică se dezvoltă hiperpolarizarea. Glia din creier are, de asemenea, membrane celulare de încărcare. Dinamica sarcinii membranei neuronilor, gliei, procesele care au loc în sinapse, dendrite, deal axon, în axon - toate acestea sunt procese în continuă schimbare, variate în intensitate și viteză, ale căror caracteristici integrale depind de starea funcțională. a structurii nervoase și determină în cele din urmă indicatorii ei electrici. Dacă acești indicatori sunt înregistrați prin microelectrozi, atunci ei reflectă activitatea unei părți locale (până la 100 de microni în diametru) a creierului și se numesc activitate focală.

Dacă electrodul este situat într-o structură subcorticală, activitatea înregistrată prin intermediul acestuia se numește subcorticogramă, dacă electrodul este situat în cortexul cerebral - o corticogramă. În cele din urmă, dacă electrodul este situat pe suprafața scalpului, atunci se înregistrează activitatea totală atât a cortexului, cât și a structurilor subcorticale. Această manifestare a activității se numește electroencefalogramă (EEG) (Fig. 4.15).

Toate tipurile de activitate cerebrală sunt supuse dinamic intensificării și slăbirii și sunt însoțite de anumite ritmuri de oscilații electrice. La o persoană în repaus, în absența stimulilor externi, predomină ritmurile lente ale modificărilor stării cortexului cerebral, care se reflectă asupra EEG sub forma așa-numitului ritm alfa, a cărui frecvență este de 8- 13 pe secundă, iar amplitudinea este de aproximativ 50 μV.

Tranziția unei persoane la activitatea activă duce la o schimbare a ritmului alfa la un ritm beta mai rapid, care are o frecvență de oscilație de 14-30 pe secundă, a cărei amplitudine este de 25 μV.

Trecerea de la o stare de odihnă la o stare de atenție concentrată sau la somn este însoțită de dezvoltarea unui ritm theta mai lent (4-8 vibrații pe secundă) sau ritm delta (0,5-3,5 vibrații pe secundă). Amplitudinea ritmurilor lente este de 100-300 μV (vezi Fig. 4.15).

Atunci când, pe un fundal de repaus sau altă stare, creierului i se prezintă un stimul nou, în creștere rapidă, așa-numitele potențiale evocate (EP) sunt înregistrate pe EEG. Ele reprezintă o reacție sincronă a multor neuroni într-o anumită zonă corticală.

Perioada de latentă și amplitudinea EP depind de intensitatea stimulării aplicate. Componentele EP, numărul și natura fluctuațiilor sale depind de adecvarea stimulului în raport cu zona de înregistrare EP.

EP poate consta dintr-un răspuns primar sau dintr-un răspuns primar și unul secundar. Răspunsurile primare sunt oscilații bifazice, pozitiv-negativ. Ele sunt înregistrate în zonele primare ale cortexului analizorului și numai cu un stimul adecvat pentru analizatorul dat. De exemplu, stimularea vizuală pentru cortexul vizual primar (câmpul 17) este adecvată (Fig. 4.16). Răspunsurile primare sunt caracterizate printr-o perioadă scurtă de latentă (LP), oscilație în două faze: mai întâi pozitivă, apoi negativă. Răspunsul primar se formează datorită sincronizării pe termen scurt a activității neuronilor din apropiere.

Răspunsurile secundare sunt mai variabile ca latență, durată și amplitudine decât cele primare. De regulă, răspunsurile secundare apar mai des la semnale care au o anumită semnificație semantică, la stimuli care sunt adecvați pentru un analizator dat; sunt bine formați cu antrenament.

Relații interemisferice

Relația emisferelor cerebrale este definită ca o funcție care asigură specializarea emisferelor, facilitând implementarea proceselor de reglare, crescând fiabilitatea controlului activităților organelor, sistemelor de organe și a corpului în ansamblu.

Rolul relațiilor dintre emisferele cerebrale se manifestă cel mai clar în analiza asimetriei interemisferice funcționale.

Asimetria în funcțiile emisferelor a fost descoperită pentru prima dată în secolul al XIX-lea, când s-a acordat atenție diferitelor consecințe ale leziunilor la jumătatea stângă și dreaptă a creierului.

În 1836, Mark Dax a vorbit la o întâlnire a societății medicale din Montpellier (Franța) cu un scurt raport despre pacienții care suferă de pierderea vorbirii - o afecțiune cunoscută de specialiști sub numele de afazie. Dax a observat o legătură între pierderea vorbirii și partea deteriorată a creierului. În observațiile sale, peste 40 de pacienți cu afazie au prezentat semne de afectare a emisferei stângi. Omul de știință nu a reușit să detecteze un singur caz de afazie cu afectare doar a emisferei drepte. Rezumând aceste observații, Dax a făcut următoarea concluzie: fiecare jumătate a creierului își controlează propriile funcții specifice; vorbirea este controlată de emisfera stângă.

Raportul lui nu a avut succes. La ceva timp după moartea lui Dax Broca, în timpul unei examinări post-mortem a creierului pacienților care sufereau de pierderea vorbirii și paralizie unilaterală, în ambele cazuri au identificat clar focare de afectare care au implicat părți ale lobului frontal stâng. Această zonă a devenit de atunci cunoscută drept zona lui Broca; a fost definită de el ca o zonă în părțile posterioare ale girusului frontal inferior.

După ce a analizat legătura dintre preferința pentru una dintre cele două mâini și vorbire, el a sugerat că vorbirea și o mai mare dexteritate în mișcările mâinii drepte sunt asociate cu superioritatea emisferei stângi la oameni dreptaci.

La zece ani după ce observațiile lui Broca au fost publicate, conceptul cunoscut acum sub numele de dominanță emisferică devenise punctul de vedere dominant asupra relației dintre cele două emisfere ale creierului.

În 1864, neurologul englez John Jackson scria: „Nu cu mult timp în urmă, rareori se îndoia că cele două emisfere erau la fel, atât fizic, cât și funcțional, dar acum, datorită cercetărilor lui Dax, Broca și alții, a devenit clar că deteriorarea unei emisfere poate face ca o persoană să-și piardă complet vorbirea, punctul de vedere anterior a devenit insuportabil.”

D. Jackson a prezentat ideea unei emisfere „conducătoare”, care poate fi considerată ca un predecesor al conceptului de dominanță emisferică. „Cele două emisfere nu se pot duplica pur și simplu una pe cealaltă”, a scris el, „dacă deteriorarea doar a uneia dintre ele poate duce la pierderea vorbirii. Pentru aceste procese (discurs), deasupra cărora nu există nimic, trebuie să existe cu siguranță un partid de conducere.” Jackson a concluzionat în continuare că „la majoritatea oamenilor este partea dominantă a creierului partea stângă așa-numita voință și că partea dreaptă este automată”.

Până în 1870, alți cercetători au început să realizeze că multe tipuri de tulburări de vorbire ar putea fi cauzate de afectarea emisferei stângi. K. Wernicke a descoperit că pacienții cu afectare a părții posterioare a lobului temporal al emisferei stângi au întâmpinat adesea dificultăți în înțelegerea vorbirii.

Unii pacienți cu afectare a emisferei stângi mai degrabă decât a emisferei drepte au avut dificultăți de citit și de scris. Se credea, de asemenea, că emisfera stângă controlează „mișcările intenționate”.

Totalitatea acestor date a devenit baza pentru ideea relației dintre cele două emisfere. O emisferă (de obicei cea stângă la persoanele dreptaci) a fost considerată a conduce pentru vorbire și alte funcții superioare, cealaltă (dreapta), sau „secundară”, a fost considerată a fi sub controlul stângii „dominante”.

Asimetria vorbirii emisferelor cerebrale, care a fost prima identificată, a predeterminat ideea echipotențialității emisferelor cerebrale ale copiilor înainte de apariția vorbirii. Se crede că asimetria creierului se dezvoltă în timpul maturizării corpului calos.

Conceptul de dominanță emisferică, conform căruia, în toate funcțiile gnostice și intelectuale, emisfera stângă este dominantă la „oamenii dreptaci”, iar cea dreaptă este „surd și mut”, există de aproape un secol. Cu toate acestea, s-au acumulat treptat dovezi că ideea emisferei drepte ca secundară, dependentă, nu corespunde realității. Astfel, pacienții cu tulburări ale emisferei stângi a creierului au rezultate mai proaste la testele de percepție a formelor și evaluarea relațiilor spațiale decât persoanele sănătoase. Subiecții sănătoși din punct de vedere neurologic care vorbesc două limbi (engleză și idiș) identifică mai bine cuvintele englezești prezentate în câmpul vizual drept, iar cuvintele idiș în stânga. S-a ajuns la concluzia că acest tip de asimetrie este legat de abilitățile de citire: cuvintele englezești sunt citite de la stânga la dreapta, iar cuvintele idiș sunt citite de la dreapta la stânga.

Aproape simultan cu răspândirea conceptului de dominanță emisferică, au început să apară dovezi care indică faptul că emisfera dreaptă sau secundară are și propriile sale abilități speciale. Astfel, Jackson a afirmat că capacitatea de a forma imagini vizuale este localizată în lobii posteriori ai creierului drept.

Deteriorarea emisferei stângi duce de obicei la rate mici la testele de capacitate verbală. În același timp, pacienții cu leziuni ale emisferei drepte au avut de obicei rezultate slabe la testele nonverbale care au inclus manipularea formelor geometrice, asamblarea puzzle-urilor, completarea părților lipsă din imagini sau figuri și alte sarcini care implică evaluarea formei, distanței și relațiilor spațiale. .

S-a constatat că afectarea emisferei drepte a fost adesea însoțită de tulburări profunde de orientare și conștiință. Astfel de pacienți au o orientare spațială slabă și nu își pot găsi drumul către casa în care au locuit de mulți ani. Deteriorarea emisferei drepte a fost, de asemenea, asociată cu anumite tipuri de agnozie, adică deficiențe în recunoașterea sau percepția informațiilor familiare, percepția profunzimii și relațiile spațiale. Una dintre cele mai interesante forme de agnozie este agnozia facială. Un pacient cu o astfel de agnozie nu este capabil să recunoască o față familiară și, uneori, nu poate distinge deloc oamenii unul de celălalt. Recunoașterea altor situații și obiecte, de exemplu, nu poate fi afectată. Dovezi suplimentare care indică o specializare a emisferei drepte au fost obținute din observațiile pacienților care suferă de tulburări severe de vorbire, care, totuși, își păstrează adesea capacitatea de a cânta. În plus, rapoartele clinice au sugerat că afectarea părții drepte a creierului poate duce la pierderea abilităților muzicale fără a afecta vorbirea. Această tulburare, numită amuzie, a fost observată cel mai adesea la muzicienii profesioniști care au suferit un accident vascular cerebral sau alte leziuni ale creierului.

După ce neurochirurgii au efectuat o serie de operații de comisurotomie și au fost efectuate studii psihologice asupra acestor pacienți, a devenit clar că emisfera dreaptă are propriile funcții gnostice superioare.

Există ideea că asimetria interemisferică depinde în mod critic de nivelul funcțional de procesare a informațiilor. În acest caz, o importanță decisivă este acordată nu naturii stimulului, ci trăsăturilor sarcinii gnostice cu care se confruntă observatorul. Este general acceptat că emisfera dreaptă este specializată în prelucrarea informației la nivel funcțional figurat, cea stângă - la nivel categorial. Utilizarea acestei abordări ne permite să înlăturăm o serie de contradicții insolubile. Astfel, avantajul emisferei stângi, descoperit la citirea notelor muzicale și a semnelor degetelor, se explică prin faptul că aceste procese au loc la nivelul categoric al procesării informației. Compararea cuvintelor fără analiza lor lingvistică se realizează cu mai mult succes atunci când sunt adresate emisferei drepte, deoarece pentru a rezolva aceste probleme este suficientă prelucrarea informației la nivel funcțional figurat.

Asimetria interemisferică depinde de nivelul funcțional de procesare a informațiilor: emisfera stângă are capacitatea de a procesa informații atât la nivel funcțional semantic, cât și la nivel perceptiv, capacitățile emisferei drepte sunt limitate la nivelul perceptiv.

În cazurile de prezentare laterală a informaţiei se pot distinge trei metode de interacţiuni interemisferice, manifestate în procesele de recunoaştere vizuală.

1. Activități paralele. Fiecare emisferă procesează informația folosind propriile mecanisme.

2. Activitati electorale. Informațiile sunt procesate în emisfera „competentă”.

3. Activități comune. Ambele emisfere sunt implicate în procesarea informațiilor, jucând constant un rol principal în anumite etape ale acestui proces.

Principalul factor care determină participarea uneia sau alteia emisfere la procesele de recunoaștere a imaginilor incomplete este ce elemente îi lipsesc imaginii, și anume care este gradul de semnificație al elementelor care lipsesc din imagine. Dacă detaliile imaginii au fost îndepărtate fără a ține cont de gradul de semnificație a acestora, identificarea a fost mai dificilă la pacienții cu leziuni ale structurilor emisferei drepte. Acest lucru dă motive pentru a considera emisfera dreaptă ca fiind cea mai importantă în recunoașterea unor astfel de imagini. Dacă o zonă relativ mică, dar foarte semnificativă a fost eliminată din imagine, atunci recunoașterea a fost afectată în primul rând atunci când structurile emisferei stângi au fost deteriorate, ceea ce indică participarea predominantă a emisferei stângi la recunoașterea unor astfel de imagini.

În emisfera dreaptă se efectuează o evaluare mai completă a stimulilor vizuali, în timp ce în emisfera stângă sunt evaluate caracteristicile lor cele mai semnificative, semnificative.

Când un număr semnificativ de detalii ale imaginii care trebuie identificată sunt eliminate, probabilitatea ca părțile cele mai informative și semnificative ale acesteia să nu fie distorsionate sau eliminate este mică și, prin urmare, strategia de recunoaștere a emisferei stângi este semnificativ limitată. În astfel de cazuri, strategia caracteristică emisferei drepte, bazată pe utilizarea tuturor informațiilor conținute în imagine, este mai adecvată.

Dificultățile în implementarea strategiei emisferei stângi în aceste condiții sunt agravate și mai mult de faptul că emisfera stângă are „abilități” insuficiente pentru o evaluare precisă. elemente individuale Imagini. Acest lucru este evidențiat și de studii conform cărora evaluarea lungimii și orientării liniilor, a curburii arcelor și a dimensiunii unghiurilor este afectată în primul rând cu leziuni ale emisferei drepte.

O imagine diferită este observată în cazurile în care cea mai mare parte a imaginii este eliminată, dar secțiunea sa cea mai semnificativă, informativă, este păstrată. În astfel de situații, o metodă mai adecvată de identificare se bazează pe analiza celor mai semnificative fragmente ale imaginii - strategie folosită de emisfera stângă.

În procesul de recunoaștere a imaginilor incomplete, sunt implicate structuri atât ale emisferei drepte, cât și ale emisferei stângi, iar gradul de participare al fiecăreia dintre ele depinde de caracteristicile imaginilor prezentate și, în primul rând, de dacă imaginea conține cele mai semnificative elemente informative. În prezența acestor elemente, rolul predominant revine emisferei stângi; atunci când sunt îndepărtate, emisfera dreaptă joacă un rol predominant în procesul de recunoaștere.

Hipotalamus, ce este și de ce este responsabil, acest organ principal al sistemului endocrin? Se numește creier endocrin, se găsește la amfibieni și mamifere și au nevoie de el pentru a regla funcțiile organelor sistemului hormonal. Oamenii de știință spun că acest organ antic a creierului a permis amfibienilor și mamiferelor să supraviețuiască ca specii pe pământ. Hipotalamusul este responsabil pentru păstrarea tinereții, prelungirea vieții, a unității mentale și fizice a unui reprezentant al speciei. Munca sa bine coordonată face ca o persoană să fie armonioasă și energică, iar întreruperile din activitatea sa duc la bătrânețe prematură.

Hipotalamusul este situat în creier, reprezentând o parte a diencefalului.

Locația sa este în partea inferioară a celui de-al treilea ventricul al creierului. Aceasta este o formație nervoasă capabilă să producă hormoni. Hipotalamusul ocupă un loc mic în creier. Greutatea sa este de numai 5 g, dar această masă este suficientă pentru a combina mecanismele de reglare nervoase și endocrine într-un sistem neuroendocrin comun. Controlează activitatea sistemului endocrin uman cu ajutorul neuronilor care produc hormoni care afectează producția de hormoni dintr-un alt organ hormonal important - glanda pituitară.

Hipotalamusul nu are o localizare strict limitată. Această parte a creierului este considerată a fi parte a unei rețele de neuroni care se întinde de la mijlocul creierului până la părțile profunde ale creierului anterior, inclusiv sistemul olfactiv. Locația sa este limitată deasupra de talamus, dedesubt de mezencefalul, iar în fața lui se află chiasma optică. În spate se află glanda pituitară, care este conectată la hipotalamus prin tulpina pituitară și participă cu aceasta la procesele care reglează metabolismul.

Structura hipotalamusului este concepută astfel încât să poată primi toate informațiile de care are nevoie și să răspundă instantaneu la semnale, reglând producția de hormoni de către organele de secreție internă.

Hipotalamusul este împărțit în mod convențional în 3 zone:

• periventricular;
• medial;
• lateral.

Zona periventriculară este o bandă subțire adiacentă celui de-al treilea ventricul, la baza căreia se află hipotalamusul.

În zona mediană se disting mai multe regiuni nucleare, situate în direcția anteroposterior. Partea mediană a hipotalamusului are în mare măsură conexiuni bilaterale cu zona laterală și primește în mod independent semnale de la unele părți ale creierului. Este o legătură intermediară între sistemul nervos și cel endocrin.

În această zonă există neuroni speciali care percep cei mai importanți parametri ai sângelui și ai lichidului cefalorahidian. Ei monitorizează starea internă a corpului și controlează compoziția de apă și electroliți a plasmei, temperatura sângelui și conținutul de hormoni din acesta.

În hipotalamusul lateral, neuronii sunt localizați aleatoriu în jurul fasciculului medial al creierului anterior, mergând către centrii anteriori ai diencefalului. Mănunchiul este format din fibre lungi și scurte îndreptate în interior laturi diferite din centru. Aceste țesuturi fibroase sunt implicate în implementarea conexiunilor aferente și eferente ale hipotalamusului, prin care organul central al sistemului endocrin comunică cu alte părți ale creierului.

Celulele sale nervoase și producătoare de secreție au formă de nuclee și sunt aranjate în perechi. Nucleii hipotalamusului reglează conexiunile dintre neuroni și sunt responsabili pentru comunicarea dintre secțiuni ale creierului și organele endocrine. Nucleii hipotalamusului reprezintă grupuri de celule nervoase în regiunile anterioare, posterioare și intermediare și formează mai mult de 30 de perechi situate pe partea dreaptă și stângă a ventriculului trei. Nucleii hipotalamusului produc neurosecreție, care este transportată prin procesele acestor celule în regiunea neurohipofizei, sporind sau inhibând producția de hormoni.

Unii dintre nuclei, conectându-se cu glanda pituitară, formează conexiuni care reglează producția de hormoni care au efect vasoconstrictor și antidiuretic. Aceleași conexiuni sunt responsabile pentru mecanismele care stimulează contractilitatea mușchilor uterini, îmbunătățesc lactația și inhibă dezvoltarea și funcționarea corpului galben. Hormonii secretați de acești reprezentanți importanți ai sistemului endocrin afectează modificările tonusului mușchilor netezi ai tractului gastrointestinal.

Funcțiile organului

Procesele care au loc în hipotalamus sunt responsabile pentru funcționarea sistemului nervos autonom și endocrin necesare pentru menținerea homeostaziei. Acesta este denumirea dată capacității organismului de a menține un mediu intern constant și de a asigura păstrarea funcțiilor responsabile de viață, cu excepția mișcărilor respiratorii automate, a ritmului cardiac și a tensiunii arteriale. Funcțiile hipotalamusului sunt concepute pentru a menține parametrii vitali importanți. Sunt responsabili pentru temperatura corpului, echilibrul acido-bazic, echilibru energetic, reglându-le într-un interval mic și menținându-le în apropierea valorilor fiziologice optime.

Funcțiile hipotalamusului se extind la organizarea comportamentului populației și conservarea acestuia ca specie. Se modelează Aspecte variate comportament și este responsabil pentru instinctele de autoconservare, care contribuie la conservarea umanității ca specie biologică. Cu modificări și situatii stresante reglementează starea internă şi Mediul extern, provocând mecanisme precum:

• apetit;
• îngrijirea urmașilor;
• memorie;
• comportamentul de procurare a alimentelor;
• comportament sexual;
• reproducere;
• somn și veghe;
• emoții.

Corpul, datorită hipotalamusului, este capabil să ofere vitalitate unei persoane în condiții extreme. Controlează constanta mediului intern în timpul schimbărilor bruște ale condițiilor de viață ale individului. Funcționarea normală a hipotalamusului permite oamenilor să supraviețuiască în cele mai dificile condiții de viață, când puterea se epuizează.

Cauzele tulburării glandei pineale

În ce circumstanțe poate fi afectată semnificativ o zonă a creierului ascunsă adânc în craniu? Modificările patologice ale hipotalamusului sunt observate mai ales la femei. Cauza perturbării glandei pineale este particularitatea vaselor din regiunea hipotalamică, care au un grad ridicat de permeabilitate. Atunci când organismul este afectat de toxine și viruși, există întotdeauna pericolul ca infecția să afecteze creierul și să pătrundă cu ușurință în glanda endocrină prin fluxul sanguin. Tulburările în funcționarea hipotalamusului provoacă diverse situatii de viata. Poate fi:

• o tumoare pe creier;
• gripa;
• diverse neuroinfectii virale;
• malarie;
• reumatism;
• amigdalita cronică;
• leziune cranio-cerebrală închisă;
• boli vasculare;
• intoxicație cronică.

Leziunea cerebrală care distruge hipotalamusul duce la moarte. Distrugerea căilor nervoase dintre mezencefal și medula oblongata provoacă tulburări în procesele de termoreglare, ceea ce duce la declinul rapid al vieții.

Când să vezi un medic

Perturbarea activității hipotalamusului din cauza compresiei de către o tumoare cerebrală duce la perturbări în funcționarea multor sisteme și organe. Femeile cu vârsta cuprinsă între 30-40 de ani suferă în special de tulburări, când funcțiile lor de reproducere încep să se estompeze și sistemul endocrin începe să eșueze.

Ei dezvoltă hiperprolactinemie, în care producția de hormon prolactină crește. Tulburările hipotalamusului provoacă disfuncții menstruale.

Dacă glanda pineală funcționează defectuos, acțiunile glandei pituitare sunt inhibate, ceea ce provoacă tulburări în producția de hormon cortizon. Foarte des, acest lucru cauzează disfuncții ale glandei tiroide.

Dacă în copilărie apare o defecțiune a organului, pacientul încetează să crească și copilul nu dezvoltă caracteristici sexuale secundare. Dezvoltarea diabetului insipid indică în mod direct patologia hipotalamusului.

Prezența patologiilor în zona glandei pineale duce la disfuncția sistemului nervos și a organului de vedere. Pacienții pot găsi:

• ateroscleroza;
• creșterea bruscă a greutății corporale;
• distrofie miocardică;
• patologii hematopoietice.

La pacienții care au fost sănătoși ieri, când hipotalamusul este deteriorat, apar următoarele tulburări patologice:

• vegetativ;
• endocrin;
• schimb valutar;
• trofic.

Dacă o persoană suspectează semne și simptome de leziuni hipotalamice, ar trebui să solicite ajutor medical de la un endocrinolog sau un neurolog.