Развития головного мозга этапы: Стадии развития мозга — Персональный сайт психолога – Лекции о мозге, часть 1. Эволюция головного мозга человека. Функции мозга на каждом этапе его развития

Стадии развития мозга — Персональный сайт психолога

 От зачатия до 15 мес.

 

 Стволовые структуры

 Основные потребности вы­живания — питание,  укры­тие, защита, безопасность. Сенсорное  развитие вести­булярного аппарата, слуха,  тактильных ощущений, обоняния, вкуса,  зрения

 15 мес  — 4,5 г

 Лимбическая сис­тема

 Развитие эмоциональной и речевой сферы,  воображе­ния, памяти, овладение грубыми  моторными навы­ками

 4,5—

7 лет

 Правое (образное) полушарие

 Обработка в мозге целост­ной картины на  основе об­разов, движения, ритма, эмоций,  интуиции, внеш­ней речи, интегрированного  мышления

 7—9 лет

 Левое (логиче­ское) полушарие

 Детальная и линейная об­работка информации,  со­вершенствование навыков речи, чтения и  письма, сче­та, рисования, танцеваль­ных,  восприятия музыки, моторики рук

 8 лет

 Лобная доля

 Совершенствование навыков тонкой моторики,  ста­новление внутренней речи, контроль  социального по­ведения. Развитие и  кооринация движений глаз: слежение и  фокусирование

 9—12 лет

 Мозолистое тело и миелинизация

 Комплексная обработка информации всем  мозгом

 12—16 лет

 Гормональный всплеск

 Формирование знаний о себе, своем теле.  Уяснение значимости жизни, появле­ние  общественных интере­сов

 16—21 год

 Целостная систе­ма интеллекта и  тела

 Планирование будущего, анализ новых идей и  воз­можностей

 21 год и далее

 Интенсивный скачок в развитии  нервной сети лоб­ных долей

 Развитие системного мыш­ления, уяснение  причинных связей высшего уровня,  совершенствование эмоций (альтруизм,  любовь, сочувствие) и тонких моторных  навыков

Лекции о мозге, часть 1. Эволюция головного мозга человека. Функции мозга на каждом этапе его развития

Приветствие


Приветствую всё сообщество Хабра. Меня зовут Александр Морозов. Я практикующий врач, работал терапевтом, в настоящее время специализируюсь в лучевой диагностике (работая в на КТ и МРТ), подрабатываю в ультразвуковой диагностике.

Я веду блог Коллекционер Будущего, в рамках которого через разные активности рассказываю о различных прогрессивных биоинженерных, медицинских и других прорывных технологиях. Постепенно буду вас знакомить со своими проектами.

В цикле видео лекций я расскажу о головном мозге человека от его эволюционного развития до возможностей, которые нам обещают подарить нейрокомпьютерные интерфейсы в ближайшее десятилетие, от макростроения частей коры, до микростроения нейронов и передающих сигналы нейротрансмиттеров.

Не зная истории эволюционного развития мозга, сложно будет понять замыслы исследователей, которые будут улучшать работу главного органа нашей нервной системы. Потому встречайте первую лекцию: «Эволюция головного мозга»!


Расшифровка


Приветствую всех. Я Александр и я объясняю сложные, но интересные вещи простыми словами.

А сейчас мы как раз-таки будем обсуждать самый необычный и сложный объект, который знает человечество. Поговорим о головном мозге. Что это такое, как оно работает, как его уже удаётся усовершенствовать и «чинить». И, самое интересное, какие методы улучшения нашего мозга предлагают известные компании, исследователи, гении, миллиардеры, плейбои, филантропы.

Чтобы разобраться с тем, как наш мозг работает сейчас, надо немного заглянуть назад. Лет этак на 600 миллионов.

Самое крутое, что тогда можно было увидеть, это губки. Водные многоклеточные животные. Без нервов. Без нервов нельзя двигаться или думать, обрабатывать всевозможную информацию. Они просто существовали и ждали смерти.

Но затем прошло каких-то 20 миллионов лет и появились они… медузы! Появилась первая нервная система – просто сеть нервов. Теперь, когда медуза ударится о камень, об этом будет знать всё тело. Нервная сеть медуз позволила им собирать важную информацию об окружающем мире – где объекты, где хищники, где пища – и словно через большую социальную сеть информация поступала во все части тела. Уже есть качественная жизнь, а не бесцельное бултыхание.

Ещё через 30 миллионов лет появились более крутые существа. Плоские черви. Плоский червь выяснил, что можно было бы сделать намного больше, если бы кто-то в нервной системе отвечал за всё. Появился этакий крестный отец нервной системы. Он расположен в голове плоского червя и заправляет всей нервной системой тела, чтобы она передавала новую информацию напрямую ему. Поэтому вместо того, чтобы организовать себя в форму сети, нервная система плоского червя сгрудилась в виде центрального канала нервов, которые посылали информацию туда и обратно между боссом и всем остальным. Головные нервные узлы плоского червя и заправляют всем остальным.

Идею босса в нервной системе быстро подхватили прочие организмы, и вскоре на Земле появились тысячи видов с мозгами.

Шло время, и животные получали сложные и новые тела, поэтому мозги становились всё более занятными. И 265 миллионов лет назад уже появились существа, на нервной системе которых базируется наш головной мозг. Более того их нервная система нередко управляет нашими действиями (но об этом позже). Лягушки. А точнее земноводные. Их мозг уже был способен к этакому автоматическому анализу действий.

Мозг прекрасно согласовывал импульсы, поступающие с органов чувств с действиями, которые необходимо предпринять. Он полностью отвечал за необходимые живому организму непростые функции – дыхание, сердцебиение, пищеварение, выделение и прочее.

Немногим позже прибыли млекопитающие. Для царства животных жизнь уже была сложной. Да, их сердца должны были биться, а лёгкие дышать, но млекопитающие хотели большего, чем просто выживать – они обзавелись сложными чувствами, такими как любовь, гнев и страх.

Поэтому у млекопитающих появилось второй босс, который начал работать в паре с мозгом рептилий и позаботился обо всех этих новых потребностях. Так 225 миллионов лет назад появилась первая в мире лимбическая система, ответственная за чувства.

На протяжении следующих 100 миллионов лет жизнь млекопитающих становилась всё более сложной и насыщенной, и в один прекрасный день, 80 млн лет назад, появилась ранняя версия неокортекса (нового отдела мозга, который мы знаем, как кора). Вместе с появлением приматов, а затем больших обезьян и первых гоминид начинает появляться стратегическое мышление.

Идеи нового отдела оказались очень полезными, появились орудия труда, стратегии охоты и кооперации с другими гоминидами.

В течение следующих нескольких миллионов лет неокортекс становился старше и мудрее, и его идеи постоянно улучшались. Он понял, как избавиться от наготы. Он понял, как управлять огнём. Он научился делать копья.

Но самым крутым его трюком было мышление. Он превратил голову каждого человека в маленький мир-в-себе, сделав людей первыми животными, которые могут осмысливать сложные мысли, рассуждать и приходить к решениям, строить долгосрочные планы.

И тогда, где-то 100 000 лет назад, случился прорыв. Люди начали говорить. Человеческий мозг развился до точки, когда начал понимать, что набор звуков, например «палка», не был палкой сам по себе, а его можно было использовать как символ палки – под этим звуком стала подразумеваться палка.

Очень скоро появились слова для всевозможных вещей, и к 50 000 году до нашей эры люди уже общались на полноценном, сложном языке.

Неокортекс превратил людей в магов. Мало того, что он сделал человеческую голову чудесным внутренним океаном комплексных мыслей, его последний прорыв нашёл способ воплощать эти мысли в звуки и посылать их вибрировать по воздуху в головы других людей, которые могли расшифровать эти звуки и впитать облечённые в них идеи в собственный океан мыслей. Неокортекс человека размышлял о вещах долгое время – и теперь, наконец, ему было с кем их обсудить.

Можно сказать, что собралась вечеринка неокортексов. Неокортексы начали делиться друг с другом всем, чем только можно: рассказами из прошлого, сформированными мнениями, планами на будущее.

Но самым полезным было делиться с соплеменниками всем, что сам узнал. Если один человек понял методом проб и ошибок, что ягоды определённого вида превращают жизнь на 48 часов в кошмар, он мог уже при помощи языка рассказать о своём трудном уроке жизни остальной части своего племени. Члены племени могут использовать язык, чтобы передать этот урок своим детям, а их дети – своим детям. Вместо того чтобы разные люди повторяли одну и ту же ошибку из раза в раз, один из них может сказать «не ешьте этих ягод», и с тех пор его мудрость будет пронзать пространство и время, защищая всех от неприятных моментов.

То же самое произойдёт, когда один человек придумает какой-нибудь новый хитрый трюк. Например, один необычайно умный охотник, любитель понаблюдать за ежегодными схемами миграции стад диких животных, может поделиться разработанной им системой, Распространение знаний сделает охотничий сезон более эффективным и даст членам племени больше времени для работы над своим оружием, что позволит одному гениальному охотнику через несколько поколений найти способ создания более лёгких и прочных копий, которые можно бросать более точно.

Язык позволяет лучшим прозрениям самых умных людей передаваться через поколения, накапливаясь в маленькое собрание знаний племени, состоящее из лучших идей их предков. Теперь каждое новое поколение получит эти знания в качестве отправной точки для жизни, и она приведёт их к ещё более крутым открытиям, основанным на знаниях предков. Мудрость племени будет расти и шириться.

Каждое поколение может узнать гораздо больше нового, когда все говорят друг с другом, сравнивают заметки и комбинируют свои индивидуальные знания. И каждое поколение может успешно передавать высокий процент своих знаний следующему поколению, поэтому знания лучше сохраняются со временем.

Разделённое знание становится похожим на великое, коллективное сотрудничество между поколениями. Благодаря языку инновация с копьём пройдёт через сотни изменений за десятки тысяч лет и станет луком и стрелой.

Язык даёт группе людей коллективный разум, намного превышающий индивидуальный человеческий интеллект и позволяет каждому человеку извлекать выгоду из коллективного разума, как если бы он сам всё это придумал.

Можно подумать, что мы отклонились от темы мозга, но эти аспекты формирования и функций языка нам понадобятся, чтобы понять замыслы исследователей, которые хотят прокачать наш мозг.

5-6 тысяч лет назад произошёл ещё один гигантский прорыв – письмо. И если язык позволяет людям посылать мысли из одного мозга в другой, письменность позволяет им помещать мысли на физические объекты. Далее печатный станок сделал знания более доступными. Не будем уже заострять внимание на том, что Гутенберг не изобретал такой станок, а просто слегка модифицировал изобретение китайцев, сделанное пару столетий до него.

Но всё равно, это был прорыв! Теперь уже не надо вручную переписывать книги! Хотя эта работа по преставлению металлических букв на плитке, намазыванию их чернилами и нажатию этой плиткой на лист бумаги, с выходной способностью 25 страниц в час сейчас кажется кхм… отстоем.

Ну да ладно. В течение следующих столетий технология печати быстро улучшалась, и число страниц, которые машина могла напечатать за час, к началу XIX века – уже 2400. Неплохо.

Впрочем, и это не сравнится с нашим временем. Хотя, по правде, бумага вообще выходит из моды. Дальше больше. Мысли одного человека могли уже достичь миллионов человек. Началась эпоха массовой коммуникации. И в XX-XXI веке научные открытия сыпятся, как из рога изобилия. Так вот. Всё это позволило появиться всем чудесам техники, которые мы знаем. В наше время люди изобретают вещи, которые показались бы абсурдной научной фантастикой людям позапрошлого поколения. Но хватит истории, пора перейти к чему-то по-настоящему интересному!

Далее нас ждут знания о строении и функционировании головного мозга, о методах его изучения, о существующих нейрокомпьютерных интерфейсах, и о будущих возможностях технического развития нашего мозга.

За помощь в оформлении статьи отдельная благодарность arielf

Развитие головного мозга (анатомия человека)

 

 

 

 

 

 

 



 
 

 

содержание   ..   160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  ..

 

 

Развитие головного мозга (анатомия человека)

 

Головной мозг образуется из переднего отдела нервной трубки, который уже в самых ранних стадиях развития отличается от туловищного отдела своей шириной. Неравномерный рост различных участков стенки этого отдела приводит к образованию трех расположенных друг за другом выпячиваний — первичных мозговых пузырей: переднего, prosencephalon, среднего, mesencephalon, и заднего, rhombencephalon. Далее передний и задний мозговые пузыри подразделяются на два вторичных мозговых пузыря, в результате чего возникает пять сообщающихся между собой мозговых пузырей, из которых развиваются все отделы головного мозга: конечный, telencephalon, промежуточный, diencephalon, средний, mesencephalon, задний, metencephalon, и добавочный, myelencephoton (рис. 196). Процесс образования пяти мозговых пузырей происходит одновременно с появлением изгибов головного отдела мозговой трубки в сагиттальном направлении. Вначале появляется дорсальный теменной изгиб в области mesencephalon, затем в том же направлении — затылочный изгиб между myelencephalon и спинным мозгом и, наконец, третий вентральный мостовой изгиб — в области metencephalon. Этот процесс сопровождается усиленным ростом боковых отделов головного конца нервной трубки и отставанием в росте дорсальной и вентральной стенок (покровной и донной пластинок). Утолщенные боковые отделы разделяются пограничной бороздой на основную и крылъную пластинки, из которых нейробласты основной пластинки образуют двигательные, а нейробласты крыльной — чувствительные центры. Между обеими пластинками в промежуточной зоне располагаются важные автономные центры. Пограничная борозда прослеживается на всем протяжении туловищного и головного отделов нервной трубки до промежуточного мозга. Здесь заканчивается основная пластинка, в связи с чем нервные клетки конечного мозга являются производными только крыльной пластинки. Наиболее значительная дифференцировка и изменения в форме наблюдаются при развитии производных переднего мозгового пузыря telencephalon и diencephalon.


Рис. 196. Развитие головного мозга (по Р. Д. Синельникову). а — пять мозговых пузырей; 1 — первый пузырь — конечный мозг; 2 — второй пузырь — промежуточный мозг; 3 — третий пузырь — средний мозг; 4 — четвертый пузырь — собственно задний мозг; 5 — пятый пузырь — продолговатый мозг; между третьим и четвертым пузырями — перешеек; б — модель развивающегося мозга на стадии пяти пузырей

Конечный мозг, telencephalon, образуется из парного выпячивания вперед и кнаружи стенки первичного переднего мозгового пузыря, из которых развиваются правое и левое полушария мозга. Стенки этих выпячиваний быстро увеличиваются в объеме, значительно опережая в росте другие отделы мозга, и прикрывают производные других мозговых пузырей сначала с боков, а затем спереди и сверху. Неравномерный рост мозгового вещества определяет появление на поверхности образовавшихся полушарий борозд и извилин, среди которых большим постоянством отличаются те, которые появляются наиболее рано (sulcus cerebri lateralis, sulcus centralis и др.). Вместе с ростом полушарий углубляется продольная щель между ними и резко изменяется конфигурация их полостей — боковых желудочков. Межжелудочковое отверстие, сообщающее боковые желудочки с третьим, суживается. В основании полушарий развиваются скопления серого вещества — базальные или подкорковые ядра. Зачаток обонятельного мозга также относится к производным telencephalon.

Промежуточный мозг, diencephalon, формируется из задней части переднего мозгового пузыря. В процессе развития происходит резкое утолщение боковых стенок этого отдела, где образуются крупные скопления серого вещества — зрительные бугры. Кроме того, в очень ранней стадии развития, когда еще только начинается разделение переднего мозгового пузыря, боковые стенки отдают наружные выпячивания — два глазных пузыря, из которых в дальнейшем развивается сетчатая оболочка глаза и зрительные нервы. Сильное развитие зрительных бугров резко суживает полость промежуточного мозга и превращает ее в узкую продольную щель — III желудочек. Из дорсальной стенки diencephalon развивается шишковидное тело, а из выпячивания вентральной стенки образуются серый бугор, воронка и задняя доля гипофиза. Кзади от серого бугра определяются зачатки сосковидных тел.

Средний мозговой пузырь, mesencephalon, характеризуется довольно равномерным утолщением стенок, что превращает его полость в узкий канал — мозговой водопровод, соединяющий III и IV желудочки мозга. Из дорсальной стенки пузыря развивается пластинка четверохолмия, вначале нижние, а затем верхние бугры. Вентральная стенка пузыря в связи с развитием клеток и волокон других отделов головного мозга превращается в массивные волокнистые пучки — ножки мозга.

Задний мозговой пузырь, rhombencephalon, подразделяется на задний мозг, metencephalon, и продолговатый мозг, myelencephalon, а также на узкую перетяжку — перешеек ромбовидного мозга, isthmus rhombencephali, который отделяет задний мозг от среднего. Из перешейка развиваются верхние ножки мозжечка и передний мозговой парус. С вентральной стороны образуется мост, а с дорсальной — сначала червь, а затем полушария мозжечка. Развитие myelencephalon приводит к образованию продолговатого мозга.

Полости metencephalon и myelencephalon сливаются и образуют IV желудочек мозга, который сообщается с центральным каналом спинного мозга и мозговым водопроводом. Вентральные и боковые стенки желудочка в процессе развития резко утолщаются, а дорсальная стенка остается тонкой и в области продолговатого мозга состоит только из эпителиального слоя, который срастается с сосудистой оболочкой мозга, образуя tela chorioidea inferior.

Стволовая часть головного мозга (анатомия человека)

К стволовой части головного мозга относят продолговатый мозг, мозговой мост, мозжечок и образования среднего и промежуточного мозга (рис. 197).


Рис. 197. Ствол головного мозга (сагиттальный разрез)

Мозговой ствол является филогетически самым древним отделом головного мозга, который анатомически и функционально связан со спинным мозгом и полушариями головного мозга, оказывающими на функции всех его отделов и центров мозгового ствола регулирующее и контролирующее влияние. В ядрах стволовой части мозга замыкаются как сравнительно простые, так и крайне сложно построенные рефлекторные дуги. Здесь находятся жизненно важные центры регуляции дыхания, сердечной деятельности, сосудистого тонуса, функций автономной нервной системы, деятельности эндокринных желез и др. Сетчатое образование ствола (см. раздел Продолговатый мозг, настоящего издания), являясь сложным рефлекторным центром, осуществляет под контролем коры полушарий большого мозга регуляцию уровня возбудимости и тонуса различных отделов центральной нервной системы.

По своему строению стволовая часть головного мозга значительно отличается от спинного мозга. Прежде всего ствол мозга утрачивает характерную для спинного мозга метамерность в строении и его нельзя разделить на подобные по своей структуре сегменты. Серое вещество ствола разделяется пучками белого вещества на различной величины и формы скопления — ядра, которые располагаются как в центре ствола, так и на периферии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  ..

 

 

 

 

Развитие головного мозга

Развитие головного мозга происходит из нервной трубки, а точнее из ростральной её части. Примерно 95% головного мозга это производная крыловидной пластинки. Для развития нервной ткани головного мозга необходимы матричные клетки, которые располагаются в желудочках мозга, а именно в эпендимном их слое. Эти клетки являются стволовыми клетками. Происходит интенсивное деление данных леток путем митоза и их миграция за границы эпендимного слоя. В этот период данные клетки разделяются на нейробласты, в последствии дающие нейроны и глиобласты, в последствии дающие клетки глии. Некоторое количество клеток не перемещается и образует эпендимный слой желудочков мозга.

Эмбриональное развитие головного мозга происходит на дорсальный стороне зародыша из наружного зародышевого листка. В данной части зародыша происходит формирование нервной трубки, которая утолщается в области головы. Далее развитие головного мозга проходит через несколько стадий: стадия трёх мозговых пузырей, стадия пяти мозговых пузырей. В начале четвёртой недели внутриутробного развития происходит формирование трёх пузырей из рострального конца нервной трубки: передний мозг, средний мозг и ромбовидный мозг (первичный задний мозг), в этом заключается стадия трёх мозговых пузырей. В период стадии пяти мозговых пузырей, которая начинается в начале девятой недели внутриутробного развития, происходит деление переднего мозга на конечный и промежуточный мозг. При этом средний мозг сохраняется, а ромбовидный мозг делится на задний мозг и продолговатый мозг.

В период с третьей по седьмую неделю внутриутробного развития в головном мозге формируется три изгиба: среднемозговой изгиб и мостовой изгиб, которые формируются одновременно и в одном направлении, после чего в противоположном направлении формируется шейный изгиб. В результате чего происходит зигзагообразное складывание линейного головного мозга. Во время роста происходит неравномерный рост стенок мозговых пузырей. В некоторых местах они утолщаются, а в некоторых остаются тонкими и проникают в полость пузыря, образуя сосудистые сплетения желудочков.

Мозговые желудочки, а также центральный канал головного мозга представляют собой остатки мозговых пузырей и нервной трубки. В ходе развития мозга каждый из пяти мозговых пузырей формирует свой отдел мозга. В мозге в результате этого развития выделяют пять его отделов: продолговатый отдел, задний отдел, средний отдел, промежуточный отдел и конечный мозг.

Следует отметить, что в эволюции передний мозг является более новым образованием чем средний и задний мозг. Это наложило свой отпечаток и на внутриутробное развитие мозга, когда сначала развивается задний мозг, затем средний и только потом передний.

Уже после рождения и до совершеннолетия в мозгу происходит усложнение нейронных связей.

Развитие головного мозга после рождения

После рождения у младенца сформированы полушария мозга и имеются извилины коры. С дальнейшим ростом происходят изменения формы, высоты и глубины извилин и борозд. После рождения наиболее развита височная доля, но по мере развития и роста в данной области происходит перестройка клеточной структуры.

К шестимесячному возрасту ребёнка обонятельная и гиппокамповая извилины смещаются медиально из-за роста височной доли на стыке с затылочной и теменной долями. На данном этапе развития верхняя височная извилина ещё не развита, борозды височной доли имеют малую глубину и заметно фрагментированы. Эти борозды нормальной формируются только к семи годам жизни.

Затылочная доля мозга по отношению к полушариям имеет малый размер, но не смотря на это имеет все извилины и борозды. Следует отметить, что у новорожденных теменной-затылочная и шпорная борозды выходят на латеральную часть поверхности полушария.

В нижней лобной и в нижнетеменной бороздах наблюдаются активные изменения ввиду образования множества мелких борозд. Примерно к 5-7 годам у ребёнка лобная доля мозга развивается до такой степени, что начинает прикрывать островок мозга. Это происходит когда окончательно развиваются речевые и двигательные функции.

В течении первого года жизни в центральных задней и передней извилинах происходит образование дополнительных глубоких борозд первого и второго порядка, а также происходит разобщение межтеменной борозды и постцентральной борозды.

Особенности эмбрионального развития головного мозга

К содержанию учебника «Антропология» | К следующей главе

Головной мозг развивается из переднего, расширенного отдела мозговой трубки. Развитие проходит несколько стадий. У 3-х недельного эмбриона наблюдается стадия двух мозговых пузырей — переднего и заднего. Передний пузырь по темпам роста обгоняет хорду и оказывается впереди нее. Задний расположен над хордой. В возрасте 4-5 недель формируется третий мозговой пузырь. Далее первый и третий мозговые пузыри разделяются каждый на два, в результате формируется 5 пузырей. Из первого мозгового пузыря развивается парный конечный мозг (telen-cephalon), из второго — промежуточный мозг (diencephalon), из третьего — средний мозг (mesencephalon), из четвертого — задний мозг (meten-cephalon), из пятого — продолговатый мозг (myelencephalon). Одновременно с образованием 5 пузырей мозговая трубка изгибается в сагиттальном направлении. В области среднего мозга образуется изгиб в дорсальном направлении — .теменной изгиб. На границе с зачатком спинного мозга — другой изгиб идет также в дорсальном направлении — затылочный, в области заднего мозга образуется мозговой изгиб, идущий в вентральном направлении.

На четвертой неделе эмбриогенеза из стенки промежуточного мозга образуются выпячивания в виде мешков, которые в дальнейшем приобретает форму бокалов — это глазные бокалы. Они приходят в контакт с эктодермой и индуцируют в ней хрусталиковые плакоды. Глазные бокалы сохраняют связь с промежуточным мозгом в виде глазных стебельков.

В дальнейшем стебельки превращаются в зрительные нервы. Из внутреннего слоя бокала развивается сетчатка глаза с рецепторными клетками. Из наружного — сосудистая оболочка и склера. Таким образом, зрительный рецепторный аппарат является как бы вынесенным на периферию отделом мозга.

Подобное выпячивание стенки переднего мозгового пузыря дает начало обонятельному тракту и обонятельной луковице.

Гетерохронность созревания нейронных систем мозга

Последовательность созревания нейронных систем головного мозга в эмбриогенезе определяется не только закономерностями филогенеза, но, в значительной мере, обусловлена этапностью становления функциональных систем (рис. V. 1). В первую очередь, созревают те структуры, которые должны подготовить плод к рождению, т. е. к жизни в новых условиях, вне организма матери.

В созревании нейронных систем головного мозга можно выделить несколько этапов.

Первый этап. Наиболее рано созревают единичные нейроны переднего отдела среднего мозга и клетки мезенцефалического ядра тройничного (V) нерва. Волокна этих клеток раньше других прорастают в

Рис. V. 1. Реконструкция нервной системы эмбриона человека длиной 10 мм.

направлении древней коры и далее — к неокортексу. Благодаря их влиянию, неокортекс вовлекается в осуществление приспособительных процессов. Мезенцефалические нейроны участвуют в поддержании относительного постоянства внутренней среды, в первую очередь, газового состава крови и вовлечены в механизмы общей регуляции обменных процессов. Клетки мезенцефалического ядра тройничного нерва (V) связаны также с мышцами, участвующими в акте сосания и входят в функциональную систему, связанную с формированием сосательного рефлекса.

Второй этап. Под воздействием клеток, созревающих на первом этапе, развиваются нижележащие структуры ствола мозга клеток, созревающих на первом этапе. Это — отдельные группы нейронов ретикулярной формации продолговатого мозга, заднего отдела моста и нейроны двигательных ядер черепномозговых нервов. (V, VII, IX, X, XI, XII), обеспечивающие координацию трех важнейших функциональных систем: сосания, глотания и дыхания. Вся эта система нейронов отличается ускоренными темпами созревания. Они достаточно быстро обгоняют нейроны, созревающие на первом этапе, по степени зрелости.

На втором этапе проявляют активность раносозревающие нейроны вестибулярных ядер, локализированных на дне ромбовидной ямки. Вестибулярная система развивается у человека ускоренными темпами. Уже к 6-7 месяцам эмбриональной жизни она достигает степени развития, характерной для взрослого человека.

Третий этап. Созревание нейронных ансамблей гипоталамических и таламических ядер также идет гетерохронно и определяется включением их в различные функциональные системы. Например, ускоренно развиваются ядра таламуса, задействованные в системе терморегуляции.

В таламусе позднее всех созревают нейроны передних ядер, однако темп их созревания резко подскакивает к рождению. Это связано с их участием в интеграции обонятельных импульсов и импульсов других модальностей, определяющих выживание в новых условиях среды.

Четвертый этап. Созревание сначала ретикулярных нейронов, затем — остальных клеток палеокортекса, архикортекса и базальной области переднего мозга. Они участвуют в регуляции обонятельных реакций, поддержании гомеостаза и др. Древняя и старая кора, занимающие очень небольшую площадь поверхности полушария у человека, к рождению оказываются уже полностью сформированными.

Пятый этап. Созревание нейронных ансамблей гиппокампа и лимбической коры. Это происходит в конце эмбриогенеза, а развитие лимбической коры продолжается и в раннем детстве. Лимбическая система принимает участие в организации и регуляции эмоций и мотиваций. У ребенка это прежде всего пищевая и питьевая мотивации и др.

В той же последовательности, в которой созревают отделы головного мозга, происходит и миелинизация соответствующих им волоконных систем. Нейроны раносозревающих систем и структур мозга посылают свои отростки в другие участки, как правило, в оральном направлении и как бы индуцируют последующий этап развития.

Развитие неокортекса имеет свои особенности, но и оно идет по принципу гетерохронии. Так, согласно филогенетическому принципу, наиболее рано в эволюции появляется древняя кора, затем — старая, и только после этого — новая кора. В эмбриогенезе у человека новая кора закладывается раньше старой и древней коры, но последние развиваются быстрыми темпами и достигают максимальной площади и дифференцировки уже к середине эмбриогенеза. Затем они начинают смещаться на медиальную и базальную поверхность и частично редуцируются. Инсулярная область, которая занята неокортексом лишь частично, быстро начинает свое развитие и созревает уже к концу пренатального периода.

Наиболее быстро созревают те области новой коры, которые связаны с филогенетически более старыми вегетативными функциями, например, лимбическая область. Затем созревают области, формирующие так называемые проекционные поля различных сенсорных систем, куда приходят сенсорные сигналы от органов чувств. Так, затылочная область закладывается у эмбриона в 6 лунных месяцев, полное же ее созревание завершается к 7 годам жизни.

Несколько позже созревают ассоциативные поля. Самыми последними созревают наиболее филогенетически молодые и функционально самые сложные поля, которые связаны с осуществлением специфически человеческих функций высокого порядка — абстрактного мышления, членораздельной речи, гнозиса, праксиса и т. д. Таковыми являются, например, рече-двигательные поля 44 и 45. Кора лобной области закладывается у 5-месячного плода, полное созревание затягивается до 12 лет жизни. Поля 44 и 45 требуют для своего развития более длительного времени даже при высоких темпах созревания. Они продолжают рост и развитие в течение первых лет жизни, в юношеском возрасте и даже у взрослых. Количество нервных клеток при этом не нарастает, но увеличивается количество отростков и степень их разветвлений, количество шипиков на дендритах, количество синапсов, происходит миелинизация нервных волокон и сплетений. Развитию новых областей коры способствуют учебные воспитательные и образовательные программы, учитывающие особенности функциональной организации мозга ребенка.

В результате неравномерного роста участков коры в процессе онтогенеза (как пре-, так и постнатального), в одних областях наблюдается как бы оттеснение определенных отделов в глубь борозд за счет наплыва над ними соседних, функционально более важных. Примером этого является постепенное погружение островка в глубь сильвиевой щели за счет мощного разрастания соседних отделов коры, развивающихся с появлением и совершенствованием членораздельной речи ребенка — лобной и височной покрышки — соответственно рече-двигательный и рече-слуховой центры. Восходящая и горизонтальная передние ветви сильвиевой щели образуются из наплыва триангулярной извилины и развиваются у человека на самых поздних стадиях пренатального периода, но это может происходить и постнатально, довольно в зрелом возрасте.

В других областях неравномерность разрастания коры проявляется в закономерностях обратного порядка: глубокая борозда как бы разворачивается, и на поверхность выходят новые отделы коры, ранее скрытые в глубине. Именно так на поздних стадиях пренатального онтогенеза исчезает поперечно затылочная борозда, а на поверхность выходят теменно затылочные извилины — корковые отделы, связанные с осуществлением более сложных, зрительногностических функций; проекционные же зрительные поля отодвигаются на медиальную поверхность полушария.

Быстрое увеличение площади неокортекса приводит к возникновению борозд, разделяющих полушария на извилины. (Есть и другое объяснение образования борозд — это прорастание кровеносных сосудов). Первыми образуются наиболее глубокие борозды (щели). Например, с 2 месяцев эмбриогенеза появляется сильвиевая ямка и происходит закладка шпорной борозды. Менее глубокие первичные и вторичные борозды появляются позднее, создают общий план строения полушария. После рождения появляются третичные борозды — мелкие, варьирующие по форме, они индивидуализируют рисунок борозд на поверхности полушария. В целом, порядок образования борозд следующий. К 5-му месяцу эмбриогенеза появляются центральная и поперечно-затылочная борозды, к б месяцам — верхняя и нижняя лобные, краевая и височные борозды, к 7-му месяцу — верхние и нижние пре- и постцентральные, а также межтеменная борозды, к 8-му месяцу — средняя лобная.

К моменту рождения ребенка разные отделы его мозга развиты неодинаково. Более дифференцированы структуры спинного мозга, ретикулярная формация и некоторые ядра продолговатого мозга (ядра тройничного, блуждающего, подъязычного нервов, вестибулярные ядра), среднего мозга (красное ядро, черная субстанция), отдельные ядра гипоталамуса и лимбической системы. Относительно далеки от окончательного созревания нейронные комплексы филогенетически более молодых областей коры — височной, нижнетеменной, лобной, а также стриопал-лидарной системы, зрительных бугров, многих ядер гипоталамуса и мозжечка.

Последовательность созревания структур мозга, определяется сроками начала активности функциональных систем, в которые эти структуры входят. Так, сравнительно рано начинают формироваться вестибулярный и слуховой аппарат. Уже на стадии 3 недель у эмбриона намечаются утолщения эктодермы, которые превращаются в слуховые плакоды. К 4-й неделе образуется слуховой пузырек, состоящий из вестибулярного и улиткового отделов. К 6-й неделе дифференцируются полукружные каналы. В 6,5 недель созревают афферентные волокна, идущие от вестибулярного ганглия в ромбовидную ямку. На 7-8-й неделе развиваются улитка и спиральный ганглий.

В слуховой системе к рождению формируется слуховой аппарат, способный воспринимать раздражения.

Наряду с обонятельным, слуховой аппарат является ведущим уже с первых месяцев жизни. Центральные же слуховые пути и корковые зоны слуха созревают позднее.

К моменту рождения полностью созревает аппарат, который обеспечивает сосательный рефлекс. Он образован ветвями тройничного (V пара), лицевого (VII пара), язычно-глоточного (IX пара) и блуждающего (X пара) нервов. Все волокна к рождению миелинизированы.

Зрительный аппарат к моменту рождения развивается частично. Зрительные центральные пути к рождению миелинизированы, периферические же (зрительный нерв) миелинизируются после рождения. Способность видеть окружающий мир — это результат научения. Он определяется условно-рефлекторным взаимодействием зрения и осязания. Руки — первый объект собственного тела, который попадает в поле зрения ребенка. Интересно, что такое положение руки, которое позволяет глазу видеть ее, формируется задолго до рождения, у эмбриона 6-7 недель (см. рис. VIII. 1).

В результате миелинизации зрительного, вестибулярного и слухового нервов у 3-месячного ребенка отмечается точная установка головы и глаз к источнику света и звука. Ребенок 6 месяцев начинает манипулировать предметами под контролем зрения.

Последовательно созревают и структуры мозга, обеспечивающие совершенствование двигательных реакций. На 6-7-й неделе у эмбриона созревает красное ядро среднего мозга, играющего важную роль в организации мышечного тонуса и в осуществлении установочных рефлексов при согласовании позы в соответствии с поворотом туловища, рук, головы. К 6-7 месяцам пренатальной жизни созревают высшие подкорковые двигательные ядра — полосатые тела. К ним переходит роль регулятора тонуса при разных положениях и непроизвольных движениях.

Движения новорожденного неточны, недифференцированы. Они обеспечиваются влияниями, идущими от полосатых тел. В первые годы жизни ребенка от коры прорастают волокна к полосатым телам, и деятельность полосатых тел начинает регулироваться корой. Движения становятся более точными, дифференцированными .

Таким образом, экстрапирамидная система становится под контроль пирамидной. Процесс миелинизации центральных и периферических путей функциональной системы движения наиболее интенсивно происходит до 2 лет. В этот период ребенок начинает ходить.

Возраст от рождения до 2 лет — это особый период, в течение которого ребенок овладевает также уникальной способностью к членораздельной речи. Развитие речи ребенка происходит только при непосредственном общении с окружающими людьми, о процессе обучения. Аппарат, регулирующий речь, включает в себя сложную иннервацию различных органов головы, гортани, губ, языка, миелинирующиеся проводящие пути в ЦНС, а также сформировавшийся специфически человеческий комплекс речевых полей коры 3 центров — рече-двигательного, рече-слухового, рече-зрительного, объединенных системой пучков ассоциативных волокон в единую морфофункциональную систему речи. Речь человека — это специфически человеческая форма высшей нервной деятельности.

Масса мозга: возрастная, индивидуальная и половая изменчивость

Масса мозга в эмбриогенезе изменяется неравномерно. У 2-месячного плода она равна ~ 3 г. За период до 3 месяцев масса мозга увеличивается в ~ 6 раз и составляет 17 г, к 6 лунным месяцам — еще в 8 раз: -130 г. У новорожденного масса мозга достигает: 370 г — у мальчиков и 360 г — у девочек. К 9 месяцам происходит ее удвоение: 400 г. К 3 годам масса мозга увеличивается втрое. К 7 годам она достигает 1260 г — у мальчиков и 1190 г — у девочек. Максимальная масса мозга достигается в 3-м десятилетии жизни. В старших возрастах она снижается.

Масса мозга взрослого мужчины — 1150-1700 г. На протяжении всей жизни масса мозга мужчин выше, чем у женщин. Масса мозга обладает заметной индивидуальной вариабельностью, но не может служить показателем уровня развития умственных способностей человека. Известно, например, что у И.С. Тургенева масса мозга была равна 2012 г, Кювье — 1829, Байрона — 1807, Шиллера — 1785, Бехтерева — 1720, И.П. Павлова — 1653, Д.И. Менделеева — 1571, А. Франса — 1017 г.

Для оценки степени развития мозга был введен «индекс церебрализации» (степень развития мозга при исключенном влиянии массы тела). По этому индексу человек резко отличается от животных. Весьма существенно, что на протяжении онтогенеза у человека можно выделить особый период в развитии, который отличается максимальным «индексом церебрализации». Этот период соответствует периоду раннего детства, от 1 года до 4-х лет. После этого периода индекс снижается. Изменения индекса церебрализации подтверждается нейрогистологическими данными. Так, например, количество синапсов на единице площади теменной коры после рождения резко увеличивается только до 1 года, затем несколько уменьшается до 4-х лет и резко падает после 10 лет жизни ребенка. Это свидетельствует о том, что именно период раннего детства является временем огромного количества возможностей, заложенных в нервной ткани мозга. От их реализации во многом зависит дальнейшее развитие умственных способностей человека.

В заключение глав о развитии мозга человека следует еще раз подчеркнуть, что важнейшей специфически человеческой особенностью является уникальная гетерохрония закладки неокортекса, при которой развитие и окончательное созревание структур мозга, связанных с осуществлением функций высшего порядка, совершаются в течение достаточно длительного времени после рождения. Возможно, это и явилось тем величайшим ароморфозом, который определил выделение человеческой ветви в процессе антропогенеза, так как «ввел» процесс научения и воспитания в формирование человеческой личности.

К содержанию учебника «Антропология» | К следующей главе

В этот день:
Дни рождения
1887 Родился Иосиф Абгарович Орбели — советский востоковед и общественный деятель, академик Академии наук СССР, директор Эрмитажа.
1917 Родился Игаэль Ядин — второй начальник Генерального штаба Армии Обороны Израиля, выдающийся израильский археолог и политический деятель, исследователь кумранских рукописей.
1941 Родился Дмитрий Глебович Савинов — российский археолог, доктор исторических наук, профессор, специалист по древней истории Южной Сибири.
Свежие записи

Этапы развития головного мозга — Реферат

Реферат

По предмету

Анатомия и физиология центральной нервной системы и высшей нервной деятельности

На тему

Этапы развития головного мозга

Студент: Баскакова Виктория

Тьютер: Карташев Валерий Пантелеевич, Студнева Александра Николаевна

2018


Оглавление

  1. Введение
  2. Основная часть:
  • 1 Этап
  • 2 Этап
  • 3 Этап
  • 4 Этап
  • 5 Этап
  • 6 Этап
  • 7 Этап
  1. Заключение
  2. Список литературы

1.Введение

Головной мозг — орган отвечающий за все действия человека. Он контролирует все физические и психологические способности.

Мозг имеет такие функции как : управление движением(руководит сигналами поступающими в наши мышцы), обрабатывает всю информацию поставляемую нам от окружающего(зрение, слух, сенсорика), отвечает  за принятие решений и за нашу эмоциональную реакцию. Так же, в функции мозга входит память, координация и т.д. Речь, понимание и синтезирование , — одна из важнейших функций мозга.

Для того чтобы понять строение мозга и его функции обязательно надо рассмотреть его эмбриональное развитие.

Из чего же состоит наш мозг? Ответ прост, левое и правое полушария, каждое из которых имеет свою определенную функцию.

Рассмотрим правое полушарие взрослого человека. Оно отвечает за все признаки предметов не связанные с распознаванием речи. Форма, размер, цвет, особености жестикуляции и т.д. Находятся в затылочной доле. Звуки природы или музыки(все что связанно со звучанием, например тембр голоса, но не пониманием смысла) это все в височной доле. За то как вы бегаете, пользуетесь столовыми приборами, одеваетесь( все что связано с приобретённым опытом человека) отвечает теменная доля. Именно благодаря ей можно при выключенном свете распознавать предметы на ощупь. Следит за долями и отвечает за ваши действия — лобная доля.

Левое полушарие делиться на такие же доли, но отвечают они за распознавание, осмысление речи. Алфавит, цифры и различные знаки находятся в затылочной. Это позволяет нам распознавать написанные текст и символы. Контроль над речью и хранение услышанного находится в височной доле. Математические действия, а так же артикуляция относятся к теменной доле.Используя все доли левого полушария, лобная доля воспроизводит речь.

Нельзя забывать, что у левшей все имеет противоположную функцию.


2.Развитие головного мозга

Этап 1.

Образование нервной трубки впервые появляется у хордовых животных. Нервная трубка у ланцетника остается в течении всего срока жизни. При этом у позвоночных появляется нервная пластинка еще на стадии эмбриона. В дальнейшем, после появления пластинка уходит под кожу и образует трубку.

Этап 2.

Для всех позвоночных присущи пять отделов мозга. Передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый мозг.  Образуются они, изначально, при делении нервной трубки на головной и спиной мозг, что в дальнейшем образует три мозговых пузыря. Первый из которых дает передний и промежуточный мозг, второй отвечает за появление среднего мозга, третий же развивается в мозжечок и продолговатый мозг.

Этап 3.

Преобладание среднего мозга замечено у низших земноводных позвоночных, таких как: змеи, рыбы, ящерицы. У некоторых видов акуловых развит мозжечек, за счет быстрых движений, а усиленное обоняние привело к существенному увеличению переднего мозга.

Этап 4.

Увеличение переднего мозга, образования архипаллиума, усиление связей переднего и среднего мозга — все это присуще земноводным. Архипаллиум — образование слоя нервных клеток в крыше полушарий.

Этап 5.

За счет скопления нервных клеток, которые также называют полосатыми телами, на дне переднего мога, эта састь мозга увеличивается у рептилий. Древняя кара захватила наибольший объем в крыше полушарий. Первые у кого появляются зачатки неопаллиума. Изгиб в области промежуточного мозга появляются в следствии наползания полушарий переднего мозга на другие. Рептилии стали родоначальниками этапа, когда полушария головного мозга стали самым большим отделом.

Развитие головного мозга

Развитие головного мозга

Эмбрион: 3 недели
Из нервной (мозговой) трубки (а) начинает формироваться центральная нервная система. На третьей неделе развития трубка закрывается, и начинает формироваться мозг — из трех мешочков.

Эмбрион: 4 недели
К этому времени в остальной центральной нервной системе начинают различаться передний (головной) мозг (б). Спинной мозг (в) растет вдоль нервной (мозговой) трубки.

Эмбрион: 5 недель
После пяти недель парные черепно-мозговые нервы (г) начинают расти из того, что позже станет ромбовидным мозгом (д). В это время ниже развиваются спинные нервы.

mozg38.png

Эмбрион: 7 недель

К этому времени передний мозг разделен на промежуточный (е), который включает таламус, и конечный мозг (ж).

Эмбрион: 11 недель
К этому времени становится виден мозжечок (з), он вырастает из области ромбовидного мозга.

Плод: 4 месяца
По мере развития мозжечка (з) становятся возможными движения плода, и он начинает отвечать на звук.


mozg39.png

Плод: 6 месяцев
Головной мозг (и) начинает образовывать складки. При этом поверхность мозга становится все больше, что создает больше пространства для нейронов. Теперь возможны реакции, контролируемые автономной нервной системой, например икота и кашель.

Плод: 8 месяцев
Головной мозг приобретает все больше складок (бороздок), так как увеличивается количество нейронов. Скоро плод будет способен открывать глаза, когда он просыпается, и различать свет. Движения, контролируемые мозжечком (й), теперь становятся более уверенными.

Новорожденный ребенок
При рождении человеческое дитя имеет более или менее все клетки мозга, которые ему понадобятся в течение всей жизни. Однако мозг весит меньше 0,5 кг. Мозг достигает своего полного размера к шести годам. Увеличение веса является результатом роста клеток и развитием нейроглий. По мере роста и развития ребенка нейроны в головном мозге начинают образовывать нервные цепи.

mozg40.png

 И.А. Борисова

Опубликовал Константин Моканов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *