Островок головного мозга функции. Островковая доля (островок)

Островковая

, или
центральная доля
(лат. lobus insularis), или
островок
(лат. insula), в ряде источников —
островковая кора
(лат. cortex insularis) — часть коры головного мозга, находящаяся в глубине латеральной борозды. Кора островковой доли считается ответственной за формирование сознания, а также играет роль в образовании эмоций и поддержке гомеостаза.

Содержание

• 1 Анатомия 1.1 Проводящие пути
• 1.2 Цитоархитектоника
• 1.3 Поля Бродмана

Промежуточный мозг

Этот отдел является частью передней части органа и осуществляет управление и переключение всей поступающей информации. Функции переднего мозга заключаются в приспособленческих возможностях человеческого организма (внешние негативные факторы) и регулировании вегетативной нервной системы.

Промежуточный мозг включает в себя:

1. Таламическая область;
2. Гипоталамо-гипофизарная система (гипоталамус и задняя доля гипофиза);
3. Эпиталамус.

Гипоталамус регулирует работу внутренних органов и систем и является центром удовольствия. Данная часть представлена в виде небольшого скопления нейронов, которые передают сигналы в гипофиз.

Таламус обрабатывает все сигналы, поступающие от чувствительных рецепторов, перераспределяя их по соответствующим отделам органа ЦНС.

Эпиталамус синтезирует гормон мелатонин, участвующий в регуляции биоритмов и эмоционального фона человека.

Гипоталамус входит в важную систему органа ЦНС – лимбическую. Данная система выполняют мотивационно – эмоциональную функцию (адаптируется при изменении привычных условий). Система тесно связана с памятью и обонянием, вызывая четкие воспоминания о ярком событии или воспроизводя понравившийся запах (еды, парфюма).

Анатомия

Центральная островковая борозда (лат. sulcus centralis insulae) делит долю на две части: большую переднюю и меньшую заднюю. Большой участок коры, покрывающий островок сверху и латерально, образует крышечку (лат. pars opercularis) и формируются из части прилегающих лобной, височной и теменной долей. Передняя часть центральной доли разделена на три или четыре коротких извилины, а задняя сформирована длинными извилинами.

Проводящие пути

Центральная доля сообщается через проводящие пути белого вещества с ядрами таламуса, расположенными вентрально в основании, и центральным ядром миндалевидного тела.

В исследованиях на макаках-резус были установлены двусторонние связи между островком и мелкими ядрами миндалины. Задние его отделы преимущественно сообщаются с центральной и дорсо-латеральной частью миндалевидного тела. Передние отделы островка — с передними, медиальными, кортикальными и другими ядрами миндалины.

Задняя часть островка взаимосвязана с вторичной соматосенсорной корой. Так, она получает сигналы от вентральных базальных ядер таламуса, которые получают афферентную информацию из спинноталамического пути. Также эта область получает сигналы из медиального вентрального ядра таламуса, специализированного на передаче гомеостатической информации — болевой, тактильной, температурной чувствительности, локального кислородного статуса, раздражение и другие.

Нейровизуализационные исследования[какие?

] с использованием диффузионной МРТ показали, что передняя часть островка взаимосвязана с зонами в височной и затылочной долях, оперкулярной и фронтоорбитальной корой, треугольной и покрышечной частями лобной доли. То же исследование выявило различия в анатомических моделях соединений между левым и правым полушариями.

Цитоархитектоника

В островковой коре обнаружены участки с различной клеточной структурой или цитоархитектоникой, в частности, гранулярноклеточные в задней части и агранулярноклеточные в передней. Джон Оллман и его коллеги показали, что передняя кора содержит популяцию веретенообразных нейронов. Они также называются нейронами фон Экономо.

Поля Бродмана

Согласно классификации цитоархитектонических полей Бродмана коры, островковый участок коры головного мозга содержит 13, 14, 16 поля Бродмана, а также 44 и 55 поля.

Основные отделы мозга головы

Нервная система человека достаточно хорошо изучена, что позволило подробно описать, из каких отделов состоит головной мозг и их взаимосвязь с различными органами, а также влияние на поведенческие реакции. Орган ЦНС содержит миллиарды нейронов, по которым проходят электрические импульсы, передающие информацию к мозговым клеткам от внутренних органов и систем.

Структуры мозга прочно защищены от воздействия негативных внешних факторов:

• Цереброспинальная жидкость (ликвор) – располагается между оболочками и поверхностью органа. Спинномозговая жидкость выступает в роли амортизатора, защищая структуры от повреждений и трения. Жидкость непрерывно циркулирует в желудочках мозга, в подпаутинном пространстве и спинномозговом канале. Помимо механической защиты, поддерживает также стабильное внутричерепное давление и процессы метаболизма;
• Арахноидальная оболочка (паутинная) – серединная оболочка, самая глубокая и мягкая. Образована из соединительной ткани и содержит большое количество коллагеновых волокон. Участвует в обмене спинномозговой жидкости. Паутинная оболочка содержит очень тонкие нитевидные тяжи, которые вплетаются в мягкую оболочку;
• Внутренняя оболочка (мягкая) – плотно прилегает к структурам, заполняя все пространства (щели, борозды). Состоит из неплотной соединительной ткани пронизанной кровеносной сетью, которая доставляет питательные вещества к клеткам органа;
• Поверхностная оболочка (твердая) – образована из плотной соединительной ткани и имеет две поверхности. Наружная поверхность содержит большое количество сосудов и имеет шероховатую поверхность. Внутренняя поверхность гладкая и плотно прилегает к костям – срастается с надкостницей черепной коробки и швами свода;
• Черепная коробка – образует защитный каркас для структур мозга и его оболочек, состоит из 23 костей соединенных друг с другом. Череп служит местом для прикрепления мягких тканей мозга.

Клетки мозговых структур образованы из тел нейронов (серое вещество, главный компонент нервной системы) и миелиновой оболочки (белое вещество). Каждая функционально – активная клетка органа имеет длинный отросток (аксон), который разветвляется и соединяется с другим нейроном (синапс).

Таким образом, получается своеобразная цепь, для передачи и получения электрического импульса от одного нейрона к другому. Сигналы в мозговые структуры поступают через спинной мозг и черепные нервы, отходящие от ствола. В некоторых отделах головного мозга нейроны преобразуются за счет синтезирования гормонов.

Головной мозг человека состоит из: переднего, среднего и заднего отделов. Научные работы исследователей, описывают мозг после вскрытия черепной коробки, как два больших полушария и протяженное образование (ствол), поэтому мозг принято делить на три отдела. Полушария разделяет продольная борозда – переплетение нервных волокон (мозолистое тело) имеющее вид широкой полосы, состоит из аксонов.

Функции данных отделов головного мозга заключаются в формировании мыслительных процессов и возможности сенсорного восприятия. Каждое полушарие имеет разную функциональность и отвечает за противоположную половину тела (левое за правую половину и наоборот). Основные отделы головного мозга образованы за счет деления органа при помощи борозд и извилин.

Структуры мозга поделены на 5 отделов:

1. Задний мозг (ромбовидный);
2. Средний;
3. Передний;
4. Конечный;
5. Обонятельный.

Орган центральной нервной системы обладает высокой пластичностью – при поражении одного из отделов временно запускаются компенсаторные возможности, позволяя выполнять функции нарушенного отдела. Условно головной мозг делят на: правое полушарие и левое полушарие, мозжечок, продолговатый мозг. Данные три отдела соединены в единую сеть, но отличаются по функциональности.

Функции

Обработка мультимодальной сенсорной информации

Функциональные визуализирующие исследования показывают активацию островковой коры на протяжении выполнения интеграционных аудио-визуальных задач.

Интероцептивное самоосознание

Есть свидетельства, что в дополнение к своей базовой функции островок может играть роль в осуществлении некоторых высших психических функций. Исследования с использованием функциональной визуализации показали, что деятельность правой передней части островка коррелирует с умением человека ощущать собственное сердцебиение или сочувствовать чужой боли. Считается, что эти функции не отличаются от базовых функций островка, так как возникают как результат восприятия островком гомеостатической информации из таламуса. Так, островок участвует в восприятии тепла и холода (без болевых ощущений) на коже. В том числе и выделяется ощущение полноты желудка, мочевого пузыря.

Установлено, что деятельность островка участвует в контроле артериального давления, в частности в течение и после тренировки; кроме того её активность зависит от величины осознанных усилий.

Центральная доля выделяется как центр оценки возникающих ощущений., что также выражается в эмпатии, например, когда человек испытывает болезненные ощущения при взгляде на чужую боль.

Одно из томографических исследований показало, что ощущение одышки проходит обработку в островке и миндалевидном теле.

Корковая обработка вестибулярного ощущения (равновесия) также проходит с участием коры центральной доли, поэтому при небольших повреждениях передней части островка у пациента может возникнуть головокружение.

Другие интероцептивные восприятия, которые проходят обработку в островковой коре — пассивное прослушивание музыки, смех и плач, сострадание и эмпатия, язык.

Контроль моторики

Работа коры центральной доли участвует в осуществлении движений рук и глаз, глотания, моторики желудка и языковой артикуляции. Исследования инсулярной коры во время разговора показало её связь со способностями к длительной речи и сложным фразам. Островковая кора также задействована в процессе обучения движениям и была определена как играющая существенную роль в выздоровлении и восстановлении двигательных функций после инсульта.

Социальные эмоции

В центральной доле проходят процессы обработки ощущения отвращения как к запахам, к виду грязи и увечья — даже мнимых. В социальном аспекте островковая кора участвует в обработке информации о нарушении общепринятых норм поведения , эмоциональных процессов, эмпатии и оргазма. Обнаружена активность доли при принятии социальных решений, принимаемых в результате прохождения различных тестов.

Продолговатый мозг

Задний отдел центрального органа ЦНС включает в себя луковицу (продолговатый мозг), которая входит в стволовую часть. Луковица отвечает за координацию движений и сохранение равновесия в вертикальном положении.

Анатомически структура расположена между выходом первого спинномозгового нерва (область отверстия затылочной кости) и мостом (верхняя граница). Данный отдел регулирует дыхательный центр – жизненноважный отдел, при его повреждении наступает мгновенная смерть.

Основные функции продолговатого мозга:

• Регуляция кровообращения (работа сердечной мышцы, стабилизация артериального давления);
• Регуляция системы пищеварения (выработка пищеварительных ферментов, слюноотделение);
• Регуляция мышечного тонуса (выпрямительные, позные и лабиринтные рефлексы);
• Контроль безусловных рефлексов (чихание, рвота, моргание, глотание);
• Регуляция дыхательного центра (состояние легочной ткани и ее растяжение, газовый состав).

Продолговатый мозг имеет внутреннее и внешнее строение. На внешней поверхности расположена срединная линия, которая делит пирамиды (соединение коры с ядрами черепных нервов и двигательными рогами).

В линии происходит перекрест нервного волокна и образуется кортикоспинальный путь. Сбоку от пирамиды находится олива (овальное расширение). Пирамидная система позволяет выполнять человеку сложную координацию движений.

Внутреннее строение (ядра серого вещества):

1. Ядро оливы (пластина серого вещества);
2. Нервные клети со сложными связями (ретикулярная формация);
3. Ядра черепных нервов (языкоглоточный, подъязычный, добавочный и блуждающий);
4. Связь между жизненно важными центрами и ядром блуждающего нерва.

Пучки аксонов в луковице обеспечивают связь спинного мозга с другими отделами центральной нервной системы (проводящие пути – длинные и короткие). В продолговатом мозге регулируются вегетативные функции.

Сосудодвигательный центр и ядра блуждающего нерва инвертируют сигналы, необходимые для поддержания тонуса – артерии и артериолы всегда немного сужены, а деятельность сердца замедлена. В луковице находятся активные полюса, стимулирующие выработку различных секретов: слюнных, слезных, желудочных ферментов, желчеобразование, ферменты поджелудочной железы.

Клиническое значение

Считается, что центральная доля принимает участие в функционировании сознания и играет важную роль в осуществлении различных функций, как правило, связанных с регуляцией гомеостаза и эмоциями. Среди функций островка, в частности: восприятие, моторный контроль, самосознание, познание и межличностный опыт. Отсюда возникает роль в соответствующих психопатологических процессах.

Прогрессирующая экспрессивная афазия

Вид семантической афазии. При прогрессирующей экспрессивной афазии происходит ухудшение нормальной речевой функции, которое приводит к потери беглой речи при сохраненной способности понимать отдельные слова и незатронутых неязыковых когнитивных функциях. Встречается при разнообразных дегенеративных неврологических заболеваниях, в том числе болезни Пика, болезни моторного нейрона, кортикобазальной дегенерации, лобно-височной деменции, болезни Альцгеймера. Это связано с гипометаболизмом и атрофией передней левой части центральной доли.

Зависимость

Ряд функциональных исследований изображений мозга показали, что кора центральной доли активируется, когда лица, злоупотребляющие наркотиками, подвергаются влиянию окружения и сигналов, которые вызывают влечение к употреблению. Это было показано для различных наркотиков, включая кокаин, алкоголь, опиаты и никотин. Несмотря на эти выводы, роль доли была проигнорирована в наркологической литературе.

Исследование 2007 года показало что курильщики, которые имеют повреждения центральной доли после инсульта способны избавиться от табачной зависимости. Это было подтверждено и более новыми исследованиями, что делает центральную долю перспективным участком для новых исследований и мишенью для новых анти-наркотических препаратов.

Другие клинические состояния

Считается, что центральная доля играет роль в возникновении и протекании таких болезненных состояний, как тревожные расстройства, эмоциональные дисфункции, анорексия.

Средний мозг

Средний отдел органа выполняет достаточно много физиологически значимых функций.

Анатомическое строение:

1. Четыре холма (два верхних и два нижних) – данные бугры образуют верхнюю поверхность средней части органа;
2. Сильвиев водопровод – представляет собой полость;
3. Ножки мозга – парные части, которые соединяются с покрышкой среднего мозга.

Данный отдел относится к стволовой структуре органа и имеет сложное строение, несмотря на небольшие размеры. Средний мозг – подкорковый отдел головного мозга, входящий в двигательный центр экстрапирамидной системы.

Функции внутреннего мозга:

• Отвечает за зрение;
• Контролирует движения;
• Регулирует биоритмы (режим сна и бодрствования);
• Отвечает за концентрацию внимания;
• Регулирует болевые ощущения;
• Отвечает за слух;
• Регулирует защитные рефлексы;
• Поддерживает терморегуляцию в организме.

В толще ножек мозга находятся нервные волокна, концентрирующие в себе почти все пути общей чувствительности. Различные поражения внутренней структуры органа приводят к нарушению зрения и слуха. Движения глазными яблоками становятся невозможными, отмечается выраженное косоглазие совместно со снижением слуха (двусторонней). Часто возникают галлюцинации, как слуховые, так и зрительные.