LE CERVEAU HUMAIN

LE CERVEAU HUMAIN, l'organe qui coordonne et régule toutes les fonctions vitales du corps et contrôle le comportement. Toutes nos pensées, sentiments, sensations, désirs et mouvements sont associés au travail du cerveau. Si celui-ci ne fonctionne pas, la personne entre dans un état végétatif: la capacité d’agir, de ressentir ou de réagir à des influences extérieures est perdue. Cet article se concentre sur le cerveau humain, plus complexe et hautement organisé que le cerveau des animaux. Cependant, il existe des similitudes importantes dans la structure du cerveau humain et des autres mammifères, tout comme la plupart des espèces de vertébrés.

Le système nerveux central (SNC) comprend le cerveau et la moelle épinière. Il est associé à diverses parties du corps par les nerfs périphériques - moteur et sensoriel. Voir aussi SYSTÈME NERVEUX.

Le cerveau est une structure symétrique, comme la plupart des autres parties du corps. À la naissance, son poids est d'environ 0,3 kg, alors que chez l'adulte, il pèse env. 1,5 kg. Lors de l'examen externe du cerveau, deux grands hémisphères qui cachent les formations plus profondes attirent l'attention. La surface des hémisphères est recouverte de rainures et de convolutions qui augmentent la surface du cortex (couche externe du cerveau). Derrière le cervelet est placé, dont la surface est plus finement coupée. Au-dessous des grands hémisphères se trouve le tronc cérébral qui passe dans la moelle épinière. Les nerfs quittent le tronc et la moelle épinière, le long desquels l'information circule des récepteurs internes et externes au cerveau, et les signaux aux muscles et aux glandes circulent dans la direction opposée. 12 paires de nerfs crâniens s'éloignent du cerveau.

À l'intérieur du cerveau, on distingue la matière grise, constituée principalement du corps des cellules nerveuses et formant le cortex, et la substance blanche - les fibres nerveuses qui forment les voies conductrices (voies) reliant les différentes parties du cerveau, ainsi que les nerfs qui vont au-delà du système nerveux central et vont vers divers organes.

Le cerveau et la moelle épinière sont protégés par des cas osseux - le crâne et la colonne vertébrale. Entre la substance du cerveau et les parois osseuses se trouvent trois coquilles: la couche externe - la dure-mère, la structure interne - la couche douce et, entre elles, le mince arachnoïde. L'espace entre les membranes est rempli de liquide céphalo-rachidien (de composition similaire au plasma sanguin), produit dans les cavités intracérébrales (ventricules du cerveau) et circule dans le cerveau et la moelle épinière, lui fournissant les nutriments et autres facteurs nécessaires à l'activité vitale.

L'apport sanguin au cerveau est principalement assuré par les artères carotides; à la base du cerveau, ils sont divisés en grandes branches qui vont à ses différentes sections. Bien que le poids du cerveau ne représente que 2,5% du poids du corps, il reçoit constamment, jour et nuit, 20% du sang circulant dans le corps et, par conséquent, de l'oxygène. Les réserves d'énergie du cerveau lui-même sont extrêmement petites et dépendent donc de l'apport en oxygène. Il existe des mécanismes de protection qui peuvent soutenir le flux sanguin cérébral en cas de saignement ou de blessure. Une caractéristique de la circulation cérébrale est également la présence de soi-disant. barrière hémato-encéphalique. Il se compose de plusieurs membranes, limitant la perméabilité des parois vasculaires et le flux de nombreux composés du sang dans la substance du cerveau; ainsi, cette barrière remplit des fonctions de protection. Par exemple, de nombreuses substances médicamenteuses ne pénètrent pas à travers.

CELLULES DE CERVEAU

Les cellules du système nerveux central sont appelées neurones. leur fonction est le traitement de l'information. Dans le cerveau humain de 5 à 20 milliards de neurones. La structure du cerveau comprend également des cellules gliales, il y en a environ 10 fois plus que les neurones. Glia remplit l'espace entre les neurones, formant la structure de soutien du tissu nerveux, et remplit également des fonctions métaboliques et autres.

Le neurone, comme toutes les autres cellules, est entouré d'une membrane semi-perméable (plasma). Deux types de processus s’écartent d’un corps cellulaire: les dendrites et les axones. La plupart des neurones ont de nombreux dendrites branchés, mais un seul axone. Les dendrites sont généralement très courts, tandis que la longueur de l'axone varie de quelques centimètres à plusieurs mètres. Le corps du neurone contient le noyau et d'autres organites, comme dans les autres cellules du corps (voir aussi CELL).

Impulsions nerveuses.

La transmission d'informations dans le cerveau, ainsi que dans l'ensemble du système nerveux, s'effectue par impulsion nerveuse. Ils se propagent dans la direction allant du corps de la cellule à la partie terminale de l'axone, qui peut se ramifier, formant un ensemble de terminaisons en contact avec d'autres neurones à travers une fente étroite, la synapse; la transmission des impulsions à travers la synapse est médiée par des substances chimiques - neurotransmetteurs.

Une impulsion nerveuse prend généralement naissance dans les dendrites - des processus de ramification minces d’un neurone qui se spécialisent dans l’obtention d’informations auprès d’autres neurones et leur transmission au corps d’un neurone. Sur les dendrites et, en plus petit nombre, il existe des milliers de synapses sur le corps cellulaire. c'est à travers les synapses axonales, portant les informations du corps du neurone, qu'elles sont transmises aux dendrites d'autres neurones.

La fin de l'axone, qui forme la partie présynaptique de la synapse, contient de petites vésicules avec un neurotransmetteur. Lorsque l'impulsion atteint la membrane présynaptique, le neurotransmetteur de la vésicule est libéré dans la fente synaptique. La fin d'un axone ne contient qu'un type de neurotransmetteur, souvent associé à un ou plusieurs types de neuromodulateurs (voir ci-dessous Neurochimie du cerveau).

Le neurotransmetteur libéré par la membrane présynaptique axonale se lie aux récepteurs situés sur les dendrites du neurone postsynaptique. Le cerveau utilise une variété de neurotransmetteurs, chacun étant associé à son récepteur particulier.

Les récepteurs des dendrites sont connectés à des canaux dans une membrane postsynaptique semi-perméable qui contrôle le mouvement des ions à travers la membrane. Au repos, le neurone a un potentiel électrique de 70 millivolts (potentiel de repos), tandis que la face interne de la membrane est chargée négativement par rapport à la face externe. Bien qu'il existe différents médiateurs, ils ont tous un effet stimulant ou inhibiteur sur le neurone postsynaptique. L'effet stimulant se traduit par l'amélioration du flux de certains ions, principalement de sodium et de potassium, à travers la membrane. En conséquence, la charge négative de la surface interne diminue - une dépolarisation se produit. L'effet de freinage se produit principalement par une modification du débit de potassium et de chlorure, ce qui entraîne une charge négative de la surface interne plus importante qu'au repos et une hyperpolarisation se produit.

La fonction du neurone est d'intégrer toutes les influences perçues par les synapses sur son corps et ses dendrites. Puisque ces influences peuvent être excitatrices ou inhibitrices et ne coïncident pas dans le temps, le neurone doit calculer l'effet total de l'activité synaptique en fonction du temps. Si l'effet excitateur l'emporte sur l'inhibiteur et que la dépolarisation de la membrane dépasse la valeur seuil, une certaine partie de la membrane du neurone est activée - dans la zone de base de son axone (tubercule axonal). À la suite de l’ouverture des canaux pour les ions sodium et potassium, un potentiel d’action (impulsion nerveuse) apparaît.

Ce potentiel s'étend le long de l'axone jusqu'à son extrémité à une vitesse de 0,1 m / s à 100 m / s (plus l'axone est épais, plus la vitesse de conduction est élevée). Lorsque le potentiel d'action atteint l'extrémité de l'axone, un autre type de canaux ioniques est activé, en fonction de la différence de potentiel, les canaux calciques. Selon eux, le calcium entre dans l'axone, ce qui conduit à la mobilisation des vésicules avec le neurotransmetteur, qui se rapprochent de la membrane présynaptique, se fondent avec elle et libèrent le neurotransmetteur dans la synapse.

Myéline et cellules gliales.

De nombreux axones sont recouverts d'une gaine de myéline, formée par une membrane de cellules gliales tordue à plusieurs reprises. La myéline est principalement composée de lipides, ce qui donne un aspect caractéristique à la substance blanche du cerveau et de la moelle épinière. Grâce à la gaine de myéline, la vitesse d'exécution du potentiel d'action le long de l'axone augmente, car les ions ne peuvent traverser la membrane axonale que dans des endroits non recouverts de myéline - le soi-disant interceptions Ranvier. Entre les interceptions, les impulsions sont conduites le long de la gaine de myéline, par le biais d'un câble électrique. Comme l'ouverture du canal et le passage des ions prennent un certain temps, l'élimination de l'ouverture constante des canaux et la restriction de leur étendue aux petites zones membranaires non recouvertes de myéline accélère la conduction des impulsions le long de l'axone d'environ 10 fois.

Une partie seulement des cellules gliales est impliquée dans la formation de la gaine de myéline des nerfs (cellules de Schwann) ou du tractus nerveux (oligodendrocytes). Des cellules gliales beaucoup plus nombreuses (astrocytes, microgliocytes) remplissent d'autres fonctions: elles constituent le squelette de soutien du tissu nerveux, répondent à ses besoins métaboliques et guérissent des blessures et des infections.

COMMENT FONCTIONNE LE CERVEAU

Prenons un exemple simple. Que se passe-t-il quand on prend un crayon sur la table? La lumière réfléchie par le crayon se concentre dans l'œil avec la lentille et est dirigée vers la rétine, où apparaît l'image du crayon. il est perçu par les cellules correspondantes, à partir desquelles le signal parvient aux principaux noyaux du cerveau responsables de la transmission sensorielle, situés dans le thalamus (tubercule visuel), principalement dans la partie appelée corps géniculé latéral. Il existe de nombreux neurones activés qui répondent à la distribution de la lumière et des ténèbres. Les axones des neurones du corps coudé latéral se dirigent vers le cortex visuel primaire, situé dans le lobe occipital des grands hémisphères. Les impulsions qui vont du thalamus à cette partie du cortex sont transformées en une séquence complexe de décharges de neurones corticaux, dont certaines réagissent à la limite entre le crayon et la table, d'autres aux coins de l'image au crayon, etc. À partir du cortex visuel primaire, les informations sur les axones pénètrent dans le cortex visuel associatif, où la reconnaissance du motif a lieu, ici un crayon. La reconnaissance dans cette partie du cortex est basée sur la connaissance précédemment accumulée des contours externes des objets.

La planification des mouvements (à savoir, prendre un crayon) se produit probablement dans le cortex des lobes frontaux des hémisphères cérébraux. Dans la même zone du cortex se trouvent des motoneurones qui commandent les muscles de la main et des doigts. L'approche de la main au crayon est contrôlée par le système visuel et par des interorécepteurs qui perçoivent la position des muscles et des articulations, dont l'information entre par le système nerveux central. Lorsque nous prenons un crayon à la main, les récepteurs situés au bout des doigts, qui perçoivent une pression, nous disent si les doigts tiennent bien le crayon et quel effort devrait être fait pour le tenir. Si nous voulons écrire notre nom au crayon, nous devons activer d'autres informations stockées dans le cerveau qui fournissent ce mouvement plus complexe, et un contrôle visuel aidera à augmenter sa précision.

Dans l'exemple ci-dessus, on peut constater que l'exécution d'une action assez simple implique de vastes zones du cerveau s'étendant du cortex aux régions sous-corticales. Avec des comportements plus complexes associés à la parole ou à la pensée, d'autres circuits neuronaux sont activés, couvrant des zones encore plus étendues du cerveau.

PRINCIPALES PARTIES DU CERVEAU

Le cerveau peut être divisé en trois parties principales: le cerveau antérieur, le tronc cérébral et le cervelet. Dans le cerveau antérieur, les hémisphères cérébraux, le thalamus, l'hypothalamus et l'hypophyse (l'une des plus importantes glandes neuroendocrines) sont sécrétés. Le tronc cérébral est constitué du médulla oblongata, des pons et du mésencéphale.

Grands hémisphères

- la plus grande partie du cerveau, représentant environ 70% de son poids chez l'adulte. Normalement, les hémisphères sont symétriques. Ils sont interconnectés par un énorme faisceau d'axones (corpus callosum), permettant l'échange d'informations.

Chaque hémisphère est constitué de quatre lobes: frontal, pariétal, temporal et occipital. Le cortex des lobes frontaux contient des centres qui régulent l'activité locomotrice ainsi que, probablement, des centres de planification et de prospective. Dans le cortex des lobes pariétaux, situés derrière le front, il y a des zones de sensations corporelles, y compris le sens du toucher et les sensations articulaires et musculaires. Le côté du lobe pariétal jouxte le temporal, dans lequel se trouve le cortex auditif primaire, ainsi que les centres de la parole et d'autres fonctions supérieures. L'arrière du cerveau occupe le lobe occipital situé au-dessus du cervelet; son écorce contient des zones de sensations visuelles.

Les zones du cortex qui ne sont pas directement liées à la régulation des mouvements ou à l'analyse des informations sensorielles sont appelées cortex associatif. Dans ces zones spécialisées, des liens associatifs sont formés entre différentes zones et parties du cerveau et les informations qui en proviennent sont intégrées. Le cortex associatif assure des fonctions complexes telles que l'apprentissage, la mémoire, la parole et la pensée.

Structures sous-corticales.

Sous le cortex se trouvent un certain nombre de structures cérébrales importantes, ou noyaux, qui sont des grappes de neurones. Ceux-ci incluent le thalamus, les noyaux gris centraux et l'hypothalamus. Le thalamus est le principal noyau transmetteur sensoriel; il reçoit des informations des sens et, à son tour, les transmet aux parties appropriées du cortex sensoriel. Il existe également des zones non spécifiques qui sont associées à presque tout le cortex et, probablement, fournissent les processus d'activation et de maintien de la veille et de l'attention. Les noyaux gris centraux sont un ensemble de noyaux (la coquille, la boule pâle et le noyau caudé) impliqués dans la régulation des mouvements coordonnés (démarrage et arrêt).

L'hypothalamus est une petite zone située à la base du cerveau, située sous le thalamus. Riche en sang, l'hypothalamus est un centre important qui contrôle les fonctions homéostatiques du corps. Il produit des substances qui régulent la synthèse et la libération des hormones hypophysaires (voir également HYPOPHYSE). Dans l'hypothalamus, de nombreux noyaux remplissent des fonctions spécifiques, telles que la régulation du métabolisme de l'eau, la distribution de la graisse emmagasinée, la température corporelle, le comportement sexuel, le sommeil et la veille.

Tronc cérébral

situé à la base du crâne. Il relie la moelle épinière au cerveau antérieur et comprend la moelle oblongate, les pons, le milieu et le diencephale.

À travers le cerveau moyen et intermédiaire, ainsi que dans tout le tronc, passez les voies motrices menant à la moelle épinière, ainsi que certaines voies sensibles allant de la moelle épinière aux parties sus-jacentes du cerveau. Au-dessous du cerveau moyen se trouve un pont relié par des fibres nerveuses au cervelet. La partie inférieure du tronc - la moelle - passe directement dans la moelle épinière. La médulla oblongate contient des centres qui régulent l'activité du cœur et de la respiration, en fonction des circonstances extérieures, et qui contrôlent également la pression artérielle, la motilité gastrique et intestinale.

Au niveau du tronc, les voies reliant chaque hémisphère cérébral au cervelet se croisent. Par conséquent, chacun des hémisphères contrôle le côté opposé du corps et est connecté à l'hémisphère opposé du cervelet.

Cervelet

situé sous les lobes occipitaux des hémisphères cérébraux. Par les voies du pont, il est connecté aux parties sus-jacentes du cerveau. Le cervelet régule les mouvements automatiques subtils, coordonnant l'activité de divers groupes musculaires lors de la réalisation d'actes comportementaux stéréotypés. il contrôle également en permanence la position de la tête, du torse et des membres, c.-à-d. impliqué dans le maintien de l'équilibre. Selon les dernières données, le cervelet joue un rôle très important dans la formation des habiletés motrices, en aidant à mémoriser la séquence des mouvements.

Autres systèmes.

Le système limbique est un vaste réseau de régions cérébrales interconnectées qui régulent les états émotionnels et permettent l'apprentissage et la mémoire. Les noyaux formant le système limbique incluent l’amygdale et l’hippocampe (inclus dans le lobe temporal), ainsi que l’hypothalamus et le soi-disant noyau. septum transparent (situé dans les régions sous-corticales du cerveau).

La formation réticulaire est un réseau de neurones qui s’étendent sur tout le tronc jusqu’au thalamus et qui sont en outre connectés à de vastes zones du cortex. Il participe à la régulation du sommeil et de l'éveil, maintient l'état actif du cortex et contribue à attirer l'attention sur certains objets.

ACTIVITÉ ÉLECTRIQUE DU CERVEAU

À l'aide d'électrodes placées à la surface de la tête ou introduites dans la substance du cerveau, il est possible de fixer l'activité électrique du cerveau en raison des décharges de ses cellules. L'enregistrement de l'activité électrique du cerveau avec des électrodes à la surface de la tête s'appelle un électroencéphalogramme (EEG). Il ne permet pas d'enregistrer la décharge d'un neurone individuel. En raison de l’activité synchronisée de milliers ou de millions de neurones, des oscillations (ondes) perceptibles apparaissent sur la courbe enregistrée.

Avec l'inscription constante sur l'EEG, des changements cycliques sont révélés, reflétant le niveau global d'activité de l'individu. En état de veille active, l'EEG capture les ondes bêta non rythmiques de faible amplitude. Dans un état d'éveil détendu avec les yeux fermés, les ondes alpha prédominent à une fréquence de 7 à 12 cycles par seconde. L'apparition du sommeil est indiquée par l'apparition d'ondes lentes de forte amplitude (ondes delta). Pendant les périodes de rêve, les ondes bêta réapparaissent sur l'EEG et sur la base de l'EEG, une fausse impression peut être créée selon laquelle la personne est éveillée (d'où le terme «sommeil paradoxal»). Les rêves sont souvent accompagnés de mouvements oculaires rapides (avec les paupières fermées). Par conséquent, rêver est aussi appelé sommeil avec mouvements oculaires rapides (voir aussi SLEEP). L'EEG vous permet de diagnostiquer certaines maladies du cerveau, notamment l'épilepsie (voir ÉPILÉPSIE).

Si vous enregistrez l'activité électrique du cerveau pendant l'action d'un stimulus particulier (visuel, auditif ou tactile), vous pouvez identifier le soi-disant. potentiels évoqués - décharges synchrones d'un certain groupe de neurones, apparaissant en réponse à un stimulus externe spécifique. L’étude des potentiels évoqués a permis de préciser la localisation des fonctions cérébrales, en particulier de relier la fonction de la parole à certaines zones des lobes temporaux et frontaux. Cette étude aide également à évaluer l'état des systèmes sensoriels chez les patients présentant une sensibilité altérée.

NEUROCHIMIE DU CERVEAU

Les principaux neurotransmetteurs du cerveau sont l'acétylcholine, la noradrénaline, la sérotonine, la dopamine, le glutamate, l'acide gamma-aminobutyrique (GABA), les endorphines et les enképhalines. Outre ces substances bien connues, un grand nombre d’autres qui n’ont pas encore été étudiées fonctionnent probablement dans le cerveau. Certains neurotransmetteurs agissent uniquement dans certaines zones du cerveau. Ainsi, les endorphines et les enképhalines ne se trouvent que dans les voies conduisant les impulsions de douleur. D'autres médiateurs, tels que le glutamate ou le GABA, sont plus largement distribués.

L'action des neurotransmetteurs.

Comme on l'a déjà noté, les neurotransmetteurs, agissant sur la membrane postsynaptique, modifient sa conductivité pour les ions. Cela se produit souvent par l'activation dans le neurone postsynaptique du second système "médiateur", par exemple l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc). L'action des neurotransmetteurs peut être modifiée sous l'influence d'une autre classe de substances neurochimiques - les neuromodulateurs peptidiques. Libérés par la membrane présynaptique en même temps que le médiateur, ils ont la capacité d'améliorer ou de modifier l'effet des médiateurs sur la membrane postsynaptique.

Le système d'endorphine-enképhaline récemment découvert est important. Les enképhalines et les endorphines sont de petits peptides qui inhibent la conduction des impulsions douloureuses en se liant aux récepteurs du SNC, y compris dans les zones supérieures du cortex. Cette famille de neurotransmetteurs supprime la perception subjective de la douleur.

Drogues psychoactives

- les substances qui peuvent se lier spécifiquement à certains récepteurs du cerveau et provoquer des changements de comportement. Identifié plusieurs mécanismes de leur action. Certains affectent la synthèse des neurotransmetteurs, d'autres - leur accumulation et leur libération par les vésicules synaptiques (par exemple, l'amphétamine provoque une libération rapide de la noradrénaline). Le troisième mécanisme consiste à se lier aux récepteurs et à imiter l’action d’un neurotransmetteur naturel. Par exemple, l’effet du LSD (acide lysergique diéthylamide) s’explique par son aptitude à se lier aux récepteurs de la sérotonine. Le quatrième type d’action médicamenteuse est le blocage des récepteurs, c’est-à-dire antagonisme avec les neurotransmetteurs. Des antipsychotiques largement utilisés, tels que les phénothiazines (par exemple, la chlorpromazine ou l'aminazine) bloquent les récepteurs de la dopamine et réduisent ainsi l'effet de la dopamine sur les neurones postsynaptiques. Enfin, le dernier mécanisme d’action commun est l’inhibition de l’inactivation des neurotransmetteurs (de nombreux pesticides empêchent l’inactivation de l’acétylcholine).

On sait depuis longtemps que la morphine (un produit à base de pavot à opium purifié) a non seulement un effet analgésique prononcé (analgésique), mais aussi la capacité de provoquer une euphorie. C'est pourquoi il est utilisé comme médicament. L'action de la morphine est liée à sa capacité à se lier à des récepteurs du système endorphine-enképhaline humain (voir aussi MÉDICAMENT). Ceci n'est qu'un exemple parmi d'autres du fait qu'une substance chimique d'origine biologique différente (dans ce cas d'origine végétale) est capable d'influencer le fonctionnement du cerveau des animaux et des humains, en interaction avec des systèmes de neurotransmetteurs spécifiques. Un autre exemple bien connu est le curare, dérivé d'une plante tropicale et capable de bloquer les récepteurs de l'acétylcholine. Les Indiens d’Amérique du Sud ont graissé des pointes de flèche au curare en utilisant son effet paralysant associé au blocage de la transmission neuromusculaire.

ÉTUDES SUR LE CERVEAU

La recherche sur le cerveau est difficile pour deux raisons principales. Premièrement, le cerveau, protégé en toute sécurité par le crâne, n'est pas accessible directement. Deuxièmement, les neurones du cerveau ne se régénèrent pas. Toute intervention peut entraîner des dommages irréversibles.

Malgré ces difficultés, la recherche sur le cerveau et certaines formes de traitement (principalement une intervention neurochirurgicale) sont connues depuis l'Antiquité. Les découvertes archéologiques montrent que déjà dans l'Antiquité, l'homme a craqué le crâne pour accéder au cerveau. Des recherches particulièrement intensives sur le cerveau ont été menées pendant les périodes de guerre, au cours desquelles il était possible d'observer une variété de blessures à la tête.

Les lésions cérébrales consécutives à une blessure au front ou à une blessure subie en temps de paix sont une sorte d’expérience dans laquelle certaines parties du cerveau sont détruites. Comme il s’agit de la seule forme possible «d’expérience» sur le cerveau humain, une autre méthode de recherche importante a été les expériences sur des animaux de laboratoire. En observant les conséquences comportementales ou physiologiques des dommages causés à une structure cérébrale particulière, on peut juger de sa fonction.

L'activité électrique du cerveau chez les animaux de laboratoire est enregistrée à l'aide d'électrodes placées à la surface de la tête ou du cerveau ou introduites dans la substance du cerveau. Ainsi, il est possible de déterminer l'activité de petits groupes de neurones ou de neurones individuels, ainsi que d'identifier les modifications des flux ioniques à travers la membrane. À l'aide d'un appareil stéréotaxique permettant d'entrer l'électrode en un point spécifique du cerveau, ses sections de profondeur inaccessibles sont examinées.

Une autre approche consiste à éliminer de petites zones de tissu cérébral vivant, après quoi son existence est maintenue sous forme de tranche placée dans un milieu nutritif, ou les cellules sont séparées et étudiées dans des cultures cellulaires. Dans le premier cas, vous pouvez explorer l'interaction des neurones, dans le second - l'activité de cellules individuelles.

Lors de l'étude de l'activité électrique de neurones individuels ou de leurs groupes dans différentes zones du cerveau, l'activité initiale est généralement d'abord enregistrée, puis l'effet d'un effet particulier sur la fonction des cellules est déterminé. Selon un autre procédé, une impulsion électrique est appliquée à travers l'électrode implantée afin d'activer artificiellement les neurones les plus proches. Vous pouvez donc étudier les effets de certaines zones du cerveau sur ses autres zones. Cette méthode de stimulation électrique était utile dans l’étude des systèmes d’activation de la tige traversant le cerveau moyen; on tente également de comprendre comment les processus d'apprentissage et de mémoire se déroulent au niveau synaptique.

Il y a cent ans, il est devenu évident que les fonctions des hémisphères gauche et droit sont différentes. Un chirurgien français, P. Brock, observant des patients ayant subi un accident vasculaire cérébral (AVC), a découvert que seuls les patients présentant des lésions de l'hémisphère gauche souffraient d'un trouble de la parole. D'autres études sur la spécialisation des hémisphères ont été poursuivies à l'aide d'autres méthodes, telles que l'enregistrement EEG et les potentiels évoqués.

Ces dernières années, des technologies complexes ont été utilisées pour obtenir des images (visualisations) du cerveau. Ainsi, la tomodensitométrie (TDM) a révolutionné la neurologie clinique en permettant d'obtenir une image détaillée (en couches) in vivo des structures cérébrales. Une autre méthode d'imagerie - la tomographie par émission de positrons (TEP) - donne une image de l'activité métabolique du cerveau. Dans ce cas, un radio-isotope à vie courte est introduit chez une personne, qui s'accumule dans différentes parties du cerveau, et plus son activité métabolique est élevée. Avec l'aide de la TEP, il a également été démontré que les fonctions d'élocution de la majorité des personnes examinées sont associées à l'hémisphère gauche. Étant donné que le cerveau utilise un grand nombre de structures parallèles, la TEP fournit de telles informations sur les fonctions cérébrales qu'il est impossible d'obtenir avec des électrodes simples.

En règle générale, les recherches sur le cerveau sont menées à l'aide d'une combinaison de méthodes. Par exemple, le neurobiologiste américain R. Sperri, avec des employés, a utilisé comme procédure de traitement pour couper le corps calleux (faisceau d'axones reliant les deux hémisphères) chez certains patients atteints d'épilepsie. Par la suite, chez ces patients ayant un cerveau «divisé», une spécialisation hémisphérique a été étudiée. Il a été constaté que, pour la parole et les autres fonctions logiques et analytiques, l'hémisphère dominant dominant (généralement gauche) en est responsable, tandis que l'hémisphère non dominant analyse les paramètres spatio-temporels de l'environnement extérieur. Donc, il est activé lorsque nous écoutons de la musique. Une image en mosaïque de l'activité cérébrale suggère qu'il existe de nombreuses zones spécialisées dans le cortex et des structures sous-corticales; l'activité simultanée de ces zones confirme le concept du cerveau en tant que dispositif informatique à traitement de données parallèle.

Avec l’apparition de nouvelles méthodes de recherche, les idées sur les fonctions cérébrales sont susceptibles de changer. L'utilisation de dispositifs permettant d'obtenir une "carte" de l'activité métabolique de diverses parties du cerveau, ainsi que l'utilisation d'approches génétiques moléculaires, devrait approfondir notre connaissance des processus cérébraux. Voir aussi neuropsychologie.

ANATOMIE COMPARATIVE

Dans différents types de vertébrés, le cerveau est remarquablement similaire. Si nous faisons des comparaisons au niveau des neurones, nous trouvons une similitude distincte de caractéristiques telles que les neurotransmetteurs utilisés, les fluctuations de concentration en ions, les types de cellules et les fonctions physiologiques. Les différences fondamentales ne sont révélées que par rapport aux invertébrés. Les neurones invertébrés sont beaucoup plus gros; souvent, ils sont reliés les uns aux autres, pas par des produits chimiques, mais par des synapses électriques, que l'on trouve rarement dans le cerveau humain. Dans le système nerveux des invertébrés, certains neurotransmetteurs qui ne sont pas caractéristiques des vertébrés sont détectés.

Parmi les vertébrés, les différences dans la structure du cerveau sont principalement liées à la proportion de ses structures individuelles. En évaluant les similitudes et les différences dans le cerveau des poissons, des amphibiens, des reptiles, des oiseaux, des mammifères (y compris les humains), il est possible d’en déduire plusieurs tendances générales. Premièrement, tous ces animaux ont la même structure et les mêmes fonctions que les neurones. Deuxièmement, la structure et les fonctions de la moelle épinière et du tronc cérébral sont très similaires. Troisièmement, l'évolution des mammifères s'accompagne d'une augmentation marquée des structures corticales qui atteignent un développement maximal chez les primates. Chez les amphibiens, le cortex ne constitue qu'une petite partie du cerveau, alors que chez l'homme, c'est la structure dominante. On pense cependant que les principes de fonctionnement du cerveau de tous les vertébrés sont presque les mêmes. Les différences sont déterminées par le nombre de connexions et d'interactions entre interneurones, qui est d'autant plus élevé que le cerveau est complexe. Voir aussi ANATOMIE COMPARATIVE.

Le cerveau et sa composition

Le cerveau humain est l'organe le plus important du système nerveux central du corps, avec une composition seulement partiellement étudiée. Il assure le fonctionnement de tous les autres organes et systèmes, ainsi que la régulation du comportement humain. C'est grâce au cerveau que l'homme devient un être socialement actif; sinon, si le cerveau est endommagé et ne fonctionne pas, la personne passe à un état végétatif. Il cesse de répondre aux stimuli externes, ne ressent rien et n'effectue aucune action.

Cerveau

Bien que les scientifiques aient étudié en détail le cerveau, nombre de ses fonctions ne sont pas encore connues de la science. On ne peut que deviner l’énorme potentiel de cet organisme en raison de cas isolés décrits dans la littérature médicale. Sinon, le cerveau humain est un problème important dans la connaissance du corps humain.

Et bien que ces dernières années de nombreux travaux aient été consacrés à l'étude des nouvelles fonctions du cerveau, on ne sait toujours pas avec certitude à quoi d'autre cet organe peut être utilisé.

Informations générales sur le cerveau

Le cerveau est un organe symétrique qui correspond généralement à toute la structure du corps humain. Il est situé dans la boîte du crâne, ce qui est typique pour tous les vertébrés. Dans la partie inférieure du cerveau va dans la moelle épinière, qui est située dans la colonne vertébrale. Chez les nouveau-nés, la masse cérébrale est d’environ 300 g et elle continue de croître avec le corps, pour atteindre un poids moyen d’environ 1,5 kg chez un adulte.

Contrairement à la croyance populaire (ou plutôt à une blague), les capacités mentales d’une personne sont complètement indépendantes de la taille et de la masse de son cerveau. Chez l’adulte, le poids du cerveau varie entre 1,2 et 2,5 kg, c’est-à-dire que la différence peut être plus du double. En outre, les personnes atteintes de démence sont généralement diagnostiquées avec la masse cérébrale la plus importante (environ 3 kg).

Peser le cerveau de scientifiques ou d'artistes célèbres décédés a également confirmé le fait que leurs capacités ne dépendaient pas de la taille de cet organe. Chez les femmes, la masse cérébrale est en moyenne légèrement inférieure à celle des hommes, mais cela est dû au fait que le sexe faible est naturellement inférieur à celui qui est fort. Il n'y a pas de lien avec les capacités intellectuelles ici.

L'importance du cerveau pour une personne est indiquée par le fait que lors de l'apparition de conditions extrêmes pour le corps, la plupart des nutriments commencent à pénétrer dans le cerveau. Avec le jeûne prolongé, les réserves de graisse sont d'abord consommées, puis la période de division du tissu musculaire commence.

En réduisant la masse corporelle totale de moitié, la masse cérébrale est réduite de 10-15%, bien que chez une personne en bonne santé, le cerveau ne pèse que 2% de la masse totale. L'épuisement physique du cerveau est impossible, car une personne ne vit tout simplement pas à ce point.

Composition du cerveau

Le cerveau humain a une composition assez complexe. Cela s'explique par le fait que c'est lui qui est le centre de contrôle qui détermine l'activité de tout l'organisme. Actuellement, la structure du cerveau a été très bien étudiée, ce qui n’est pas le cas de beaucoup de ses fonctions et capacités inconnues de la science.

L'enveloppe externe du cerveau est constituée du cortex, qui est un tissu nerveux d'une épaisseur de 1,5 à 4,5 mm. À son tour, le tissu nerveux est constitué de cellules neuronales, dont le nombre dans le cerveau d’un adulte est d’environ 15 milliards. Un autre type de cellules, le glial, est plusieurs fois plus gros dans le cortex, mais leur fonction est de remplir l'espace entre les neurones et de transporter les nutriments. La fonction de traitement et de transmission des informations est assurée par les neurones. Les régions du cerveau suivantes sont situées sous le cortex:

• Grands hémisphères. Partie symétrique du cerveau, composée des côtés gauche et droit. Les grands hémisphères représentent jusqu'à 70% de la masse totale de cet organe. Entre eux, les deux hémisphères sont reliés par un faisceau dense de neurones, permettant un échange d'informations continu entre eux. La composition des hémisphères comprend les lobes frontal, occipital, temporal et pariétal. Tous sont responsables des différentes fonctions du corps humain: les sens, la parole, la mémoire, l'activité physique, etc.
• Thalamus Le premier élément de la zone, appelé le diencephalon. Le thalamus est responsable de la transmission des impulsions nerveuses entre le cortex et tous les sens, à l'exception du sens de l'odorat.

• L'hypothalamus. Le deuxième élément du diencephalon. Il est même plus petit que le thalamus, mais remplit beaucoup plus de fonctions. L'hypothalamus contient un grand nombre de cellules et est associé à toutes les parties du cerveau. Dans son "maintien" figurent le sommeil, la mémoire, le désir sexuel, la sensation de soif et de faim, la chaleur et le froid, ainsi que de nombreux autres états du corps. L'hypothalamus agit en tant que régulateur, essayant de fournir le même environnement au corps dans différentes conditions. Il le fait en contrôlant la libération d'hormones dans le sang.
• Le cerveau moyen. C'est le nom de la section située en dessous du cerveau intermédiaire, qui contient un grand nombre de cellules spécifiques. Il est responsable de la perception auditive et visuelle de l'information (en particulier, la vision binoculaire est le résultat du travail du cerveau central). Ses autres fonctions incluent les réactions aux stimuli externes, la capacité d'orientation dans l'espace et la communication avec le système nerveux végétatif.
• Pont Varoliev. Aussi appelé simplement "pont". Ce nom est donné à ce site car il constitue un lien entre le cerveau et la moelle épinière, ainsi qu’entre d’autres parties du cerveau.

• Cervelet. Cette petite zone du cerveau, située à côté du pont, est souvent appelée deuxième cerveau en raison de son importance pour le corps. Même extérieurement, il ressemble au cerveau humain, car il se compose de deux hémisphères recouverts d'écorce. Le cervelet ne représente que 10% du poids total du cerveau, mais la coordination et les mouvements d'une personne dépendent entièrement de son travail. L'état d'intoxication est un exemple frappant de la violation du cervelet.
• Cerveau oblong. La dernière partie du cerveau, située dans le crâne. C'est un lien dans l'interaction du système nerveux central avec le reste du corps. En outre, la moelle oblongate est responsable du travail des systèmes respiratoire et digestif, ainsi que de certains réflexes - éternuement, toux et déglutition, qui sont des réactions à des stimuli externes.

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Étude du cerveau

Pendant longtemps, les scientifiques n’ont pas pu étudier la structure du cerveau. La raison en était le manque de méthodes d'analyse appropriées. Plus précisément, la composition pourrait être déterminée à la suite de l'autopsie, mais il n'a pas été possible de déterminer le but de tel ou tel département.

Certains progrès ont été réalisés grâce à l’utilisation de la méthode d’ablation, pour laquelle des parties distinctes du cerveau ont été retirées, puis les médecins ont observé des modifications du comportement humain. Cependant, cette technique n’était pas efficace, car de nombreuses parties du cerveau étaient responsables des fonctions vitales et la personne était décédée.

Les méthodes modernes de recherche de cet organe vital sont beaucoup plus humaines et efficaces. L'essence de ces méthodes consiste à enregistrer les plus petits changements dans les champs magnétiques et électriques, car le travail du cerveau est un flux continu d'impulsions. Et si les scientifiques de l’époque n’avaient tout simplement pas les moyens nécessaires pour enregistrer de si petites valeurs du champ, il est maintenant possible de le faire de manière à ce qu’une personne ne ressente absolument rien.

Des exemples de telles études sont la tomodensitométrie et l'imagerie par résonance magnétique (CT et IRM, respectivement).

Maladies du cerveau

Comme tout autre organe, le cerveau humain est sujet aux maladies. Au total, ils sont plusieurs douzaines. Ainsi, pour des raisons de commodité d'étude et de traitement, ils sont divisés en plusieurs catégories principales:

• Maladies vasculaires. Le cerveau reçoit la plus grande quantité d'oxygène et de nutriments par rapport aux autres organes. Cela signifie que la circulation sanguine stable du cerveau joue un rôle important dans son fonctionnement normal. Tout changement pathologique entraîne tôt ou tard de mauvaises conséquences, voire la mort. L'athérosclérose cérébrale, la dystonie vasculaire cérébrale et les accidents vasculaires cérébraux sont les maladies vasculaires cérébrales les plus courantes.
• Tumeur cérébrale Les tumeurs se produisent dans n'importe quelle partie du cerveau et peuvent être bénignes et malignes. Ces derniers se développent très rapidement et entraînent la mort imminente du patient. Ils peuvent également se développer dans le contexte de la pénétration de cellules cancéreuses provenant d’autres organes ou de sang.
• Lésions cérébrales dégénératives. Ces maladies entraînent une violation des fonctions de base du corps: activité motrice, coordination, mémoire, attention, etc. Cette catégorie comprend Alzheimer, Parkinson, Pick et autres.
• Anomalies congénitales. Parmi ces maladies, le taux de mortalité est très élevé et les enfants survivants ont des problèmes de développement mental.
• Maladies infectieuses. Les dommages au cerveau sont une conséquence de la défaite de tout le corps par des virus, bactéries ou microbes étrangers.
• Blessures à la tête Le traitement des maladies du cerveau nécessite une attention accrue et une haute qualification du médecin. En aucun cas, vous ne pouvez pas diagnostiquer et traiter vous-même, et si vous avez des problèmes de santé, vous devez vous inscrire à un examen.

Comment fonctionne le cerveau humain: départements, structure, fonctionnement

Le système nerveux central est la partie du corps responsable de notre perception du monde extérieur et de nous-mêmes. Il régule le travail de tout le corps et constitue en fait le substrat physique de ce que nous appelons le «je». Le cerveau est l’organe principal de ce système. Laissez-nous examiner comment les sections du cerveau sont organisées.

Fonctions et structure du cerveau humain

Cet organe est principalement constitué de cellules appelées neurones. Ces cellules nerveuses produisent des impulsions électriques qui font fonctionner le système nerveux.

Le travail des neurones est assuré par des cellules appelées neuroglie - elles représentent près de la moitié du nombre total de cellules du système nerveux central.

Les neurones, à leur tour, sont constitués d’un corps et de processus de deux types: les axones (impulsions émettrices) et les dendrites (impulsions réceptrices). Les corps des cellules nerveuses forment une masse tissulaire, appelée matière grise, et leurs axones sont tissés dans les fibres nerveuses et sont de la matière blanche.

1. Solide. C'est un film mince, un côté adjacent au tissu osseux du crâne et l'autre directement au cortex.
2. Doux Il consiste en un tissu lâche et enveloppe étroitement la surface des hémisphères, allant dans toutes les fissures et les rainures. Sa fonction est l'apport sanguin à l'organe.
3. Toile d'araignée. Situé entre les première et deuxième coques et effectue l'échange de liquide céphalorachidien (liquide céphalo-rachidien). La liqueur est un absorbeur de choc naturel qui protège le cerveau contre les dommages pendant le mouvement.

Ensuite, nous examinons de plus près le fonctionnement du cerveau humain. Les caractéristiques morpho-fonctionnelles du cerveau sont également divisées en trois parties. La section inférieure s'appelle le diamant. Là où commence la partie rhomboïde, la moelle épinière se termine - elle passe dans la médulla et la postérieure (le pons et le cervelet).

Vient ensuite le cerveau moyen, qui unit les parties inférieures au centre nerveux principal - la section antérieure. Ce dernier comprend le terminal (hémisphères cérébraux) et le diencephale. Les fonctions clés des hémisphères cérébraux sont l'organisation d'activités nerveuses supérieures et inférieures.

Cerveau final

Cette partie présente le volume le plus important (80%) par rapport aux autres. Il se compose de deux grands hémisphères, le corpus callosum qui les relie, ainsi que le centre olfactif.

Les hémisphères cérébraux, à gauche et à droite, sont responsables de la formation de tous les processus de pensée. Ici, il y a la plus grande concentration de neurones et les connexions les plus complexes entre eux sont observées. Dans la profondeur du sillon longitudinal, qui divise l'hémisphère, se trouve une concentration dense de substance blanche - le corps calleux. Il est constitué de plexus complexes de fibres nerveuses entrelacées entre différentes parties du système nerveux.

À l'intérieur de la substance blanche, il y a des amas de neurones, appelés ganglions de la base. La proximité immédiate de la «jonction de transport» du cerveau permet à ces formations de réguler le tonus musculaire et d'effectuer des réponses réflexo-motrices instantanées. De plus, les noyaux gris centraux sont responsables de la formation et du fonctionnement d’actions automatiques complexes, répétant partiellement les fonctions du cervelet.

Cortex cérébral

Cette petite couche superficielle de matière grise (jusqu'à 4,5 mm) est la plus jeune formation du système nerveux central. C'est le cortex cérébral responsable du travail de l'activité nerveuse supérieure de l'homme.

Des études nous ont permis de déterminer quelles zones du cortex se sont formées au cours du développement évolutif relativement récemment et lesquelles étaient encore présentes chez nos ancêtres préhistoriques:

• le néocortex est une nouvelle partie externe du cortex, qui en est la partie principale;
• archicortex - une entité plus ancienne responsable du comportement instinctif et des émotions humaines;
• Le paléocortex est la zone la plus ancienne en matière de contrôle des fonctions végétatives. En outre, il aide à maintenir l'équilibre physiologique interne du corps.

Lobes frontaux

Les plus grands lobes des grands hémisphères responsables de fonctions motrices complexes. Les mouvements volontaires sont planifiés dans les lobes frontaux du cerveau, et les centres de la parole sont également situés ici. C'est dans cette partie du cortex que s'effectue le contrôle volontaire du comportement. En cas de lésion des lobes frontaux, une personne perd le pouvoir sur ses actions, se comporte de manière antisociale et simplement inadéquate.

Lobes occipitaux

Étroitement liés à la fonction visuelle, ils sont responsables du traitement et de la perception des informations optiques. C'est-à-dire qu'ils transforment l'ensemble des signaux lumineux qui pénètrent dans la rétine en images visuelles significatives.

Lobes pariétaux

Ils effectuent une analyse spatiale et traitent la plupart des sensations (toucher, douleur, "sensation musculaire"). De plus, il contribue à l’analyse et à l’intégration de diverses informations dans des fragments structurés - la capacité de sentir son propre corps et ses côtés, la capacité de lire, de lire et d’écrire.

Lobes temporaux

Dans cette section, l’analyse et le traitement des informations audio ont lieu, ce qui assure la fonction d’audition et la perception des sons. Les lobes temporaux participent à la reconnaissance du visage de différentes personnes, ainsi que des expressions faciales et des émotions. Ici, les informations sont structurées pour un stockage permanent et la mémoire à long terme est donc implémentée.

De plus, les lobes temporaux contiennent des centres de la parole, ce qui entraîne une incapacité à percevoir la parole.

Part d'îlot

Il est considéré comme responsable de la formation de la conscience chez l'homme. Dans les moments d'empathie, d'empathie, d'écoute de la musique et de rires et de pleurs, il y a un travail actif du lobe des îlots. Il traite également les sensations d'aversion pour la saleté et les odeurs désagréables, y compris les stimuli imaginaires.

Cerveau intermédiaire

Le cerveau intermédiaire sert en quelque sorte de filtre pour les signaux neuronaux - il prend toutes les informations entrantes et décide où il doit aller. Se compose du bas et du dos (thalamus et epithalamus). La fonction endocrinienne est également réalisée dans cette section, c.-à-d. métabolisme hormonal.

La partie inférieure comprend l'hypothalamus. Ce petit groupe dense de neurones a un impact considérable sur tout le corps. En plus de réguler la température corporelle, l'hypothalamus contrôle les cycles de sommeil et de veille. Il libère également des hormones responsables de la faim et de la soif. En tant que centre de plaisir, l'hypothalamus régule le comportement sexuel.

Il est également directement lié à l'hypophyse et traduit l'activité nerveuse en activité endocrinienne. Les fonctions de l'hypophyse consistent, à leur tour, dans la régulation du travail de toutes les glandes du corps. Les signaux électriques vont de l'hypothalamus à l'hypophyse du cerveau, «ordonnant» la production des hormones à démarrer et des hormones à arrêter.

Le diencephalon comprend également:

• Le thalamus - cette partie remplit les fonctions d'un "filtre". Ici, les signaux des récepteurs visuels, auditifs, gustatifs et tactiles sont traités et distribués aux services appropriés.
• Epithalamus - produit l'hormone mélatonine, qui régule les cycles d'éveil, participe au processus de puberté et contrôle les émotions.

Cerveau moyen

Il régule principalement l’activité des réflexes auditifs et visuels (constriction de la pupille sous un jour très lumineux, rotation de la tête vers une source de son puissant, etc.). Après traitement dans le thalamus, les informations vont au cerveau moyen.

Il est ensuite traité et commence le processus de perception, la formation d’une image sonore et optique significative. Dans cette section, le mouvement des yeux est synchronisé et la vision binoculaire est assurée.

Le cerveau moyen comprend les jambes et la quadlochromie (deux monticules auditifs et deux visuels). A l'intérieur se trouve la cavité du mésencéphale, réunissant les ventricules.

Moelle oblongate

C'est une formation ancienne du système nerveux. Les médullaires oblongés ont pour fonction de permettre la respiration et le rythme cardiaque. Si vous endommagez cette zone, la personne meurt - l'oxygène cesse de couler dans le sang, que le cœur ne pompe plus. Dans les neurones de ce département commencent des réflexes protecteurs tels que les éternuements, les clignements des yeux, la toux et les vomissements.

La structure de la médullaire oblongée ressemble à un bulbe allongé. À l'intérieur, il contient le noyau de la matière grise: la formation réticulaire, le noyau de plusieurs nerfs crâniens, ainsi que des nœuds neuraux. La pyramide de la moelle oblongate, constituée de cellules nerveuses pyramidales, remplit une fonction conductrice, combinant le cortex cérébral et la région dorsale.

Les centres les plus importants de la moelle oblongate sont:

• régulation de la respiration
• régulation de la circulation sanguine
• régulation d'un certain nombre de fonctions du système digestif

Cerveau postérieur: pont et cervelet

La structure du cerveau postérieur comprend le pons et le cervelet. La fonction du pont est très similaire à son nom, car il se compose principalement de fibres nerveuses. Le pont cérébral est, par essence, une «voie» à travers laquelle les signaux du corps au cerveau passent et les impulsions voyageant du centre nerveux au corps. Dans les voies ascendantes, le pont du cerveau passe dans le cerveau moyen.

Le cervelet a un éventail de possibilités beaucoup plus large. Les fonctions du cervelet sont la coordination des mouvements du corps et le maintien de l'équilibre. De plus, le cervelet ne régule pas seulement les mouvements complexes, il contribue également à l’adaptation du système musculo-squelettique à divers troubles.

Par exemple, des expériences avec l'utilisation d'un invertoscope (lunettes spéciales transformant l'image du monde environnant) ont montré que ce sont les fonctions du cervelet qui sont responsables non seulement de l'individu qui commence à s'orienter dans l'espace, mais qui voit correctement le monde.

Anatomiquement, le cervelet répète la structure des grands hémisphères. L'extérieur est recouvert d'une couche de matière grise, sous laquelle se trouve une grappe de blanc.

Système limbique

Le système limbique (du mot latin limbus - edge) est appelé un ensemble de formations encerclant la partie supérieure du tronc. Le système comprend les centres olfactifs, l'hypothalamus, l'hippocampe et la formation réticulaire.

Les principales fonctions du système limbique sont l’adaptation de l’organisme aux changements et la régulation des émotions. Cette formation contribue à la création de mémoires durables par le biais d'associations entre la mémoire et les expériences sensorielles. La connexion étroite entre le tractus olfactif et les centres émotionnels explique le fait que les odeurs nous provoquent des souvenirs aussi forts et clairs.

Si vous répertoriez les principales fonctions du système limbique, il est responsable des processus suivants:

1. Le sens de l'odorat
2. Communication
3. Mémoire: à court terme et à long terme
4. Sommeil réparateur
5. L'efficacité des ministères et des organismes
6. Composante émotions et motivation
7. Activité intellectuelle
8. Endocrinien et végétatif
9. Partiellement impliqué dans la formation de l'instinct alimentaire et sexuel
   

Cerveau: structure et fonctions, description générale

Le cerveau est le principal organe de contrôle du système nerveux central (SNC) Un grand nombre de spécialistes de divers domaines, tels que la psychiatrie, la médecine, la psychologie et la neurophysiologie, travaillent depuis plus de 100 ans pour étudier sa structure et ses fonctions. Malgré une bonne étude de sa structure et de ses composants, de nombreuses questions sur le travail et les processus se produisent toutes les secondes.

Où se trouve le cerveau

Le cerveau appartient au système nerveux central et est situé dans la cavité du crâne. À l'extérieur, il est protégé de manière fiable par les os du crâne. À l'intérieur, il est entouré de 3 coquilles: douce, arachnoïde et ferme. Le liquide céphalorachidien - le liquide céphalo-rachidien circule entre ces membranes - le liquide céphalo-rachidien, qui sert d’amortisseur et évite les tremblements de cet organe en cas de blessure mineure.

Le cerveau humain est un système composé de départements interconnectés, dont chaque partie est responsable de l'exécution de tâches spécifiques.

Comprendre le fonctionnement d'une brève description du cerveau ne suffit donc pas pour comprendre son fonctionnement, il faut d'abord étudier en détail sa structure.

De quoi le cerveau est-il responsable?

Cet organe, comme la moelle épinière, appartient au système nerveux central et joue le rôle de médiateur entre l'environnement et le corps humain. Avec elle, la maîtrise de soi, la reproduction et la mémorisation d'informations, la pensée figurative et associative et d'autres processus psychologiques cognitifs sont réalisés.

Selon les enseignements de l'académicien Pavlov, la formation de la pensée est une fonction du cerveau, à savoir le cortex des grands hémisphères, qui sont les organes supérieurs de l'activité nerveuse. Le cervelet, le système limbique et certaines parties du cortex cérébral sont responsables de différents types de mémoire, mais comme la mémoire peut être différente, il est impossible d'isoler une région particulière responsable de cette fonction.

Il est responsable de la gestion des fonctions vitales autonomes du corps: respiration, digestion, systèmes endocriniens et excréteurs et contrôle de la température corporelle.

Pour répondre à la question de savoir quelle fonction le cerveau remplit, nous devons d’abord le diviser de manière conditionnelle en sections.

Les experts identifient 3 parties principales du cerveau: la section antérieure, médiane et rhomboïde (arrière).

1. Le front remplit les fonctions psychiatriques les plus élevées, telles que la capacité d’apprendre, la composante émotionnelle du caractère d’une personne, son tempérament et ses processus réflexes complexes.
2. La moyenne est responsable des fonctions sensorielles et du traitement des informations entrantes provenant des organes de l'ouïe, de la vue et du toucher. Les centres situés à l'intérieur peuvent réguler le degré de douleur, car une matière grise peut dans certaines conditions produire des opiacés endogènes, qui augmentent ou diminuent le seuil de douleur. Il joue également le rôle de chef d'orchestre entre la croûte et les divisions sous-jacentes. Cette partie contrôle le corps à travers divers réflexes innés.
3. En forme de losange ou postérieur, responsable du tonus musculaire, de la coordination du corps dans l'espace. Grâce à cela est effectué mouvement intentionnel de divers groupes musculaires.

Le dispositif du cerveau ne peut pas être simplement décrit brièvement, puisque chacune de ses parties comprend plusieurs sections, dont chacune remplit certaines fonctions.

A quoi ressemble le cerveau humain?

L'anatomie du cerveau est une science relativement récente, car elle est interdite depuis longtemps en raison des lois interdisant l'ouverture et l'examen des organes et de la tête d'une personne.

L'étude de l'anatomie topographique du cerveau dans la région de la tête est nécessaire pour un diagnostic précis et un traitement efficace de divers troubles anatomiques topographiques, tels que les lésions du crâne, les maladies vasculaires et oncologiques. Pour imaginer à quoi ressemble une personne GM, vous devez d’abord examiner leur apparence.

En apparence, GM est une masse gélatineuse de couleur jaunâtre, enfermée dans une coque protectrice. Comme tous les organes du corps humain, ils sont constitués à 80% d'eau.

Les grands hémisphères occupent pratiquement le volume de cet organe. Ils sont recouverts de matière grise ou d'écorce - le plus haut organe de l'activité neuropsychique de l'homme et à l'intérieur - de la substance blanche, constituée de processus de terminaisons nerveuses. La surface des hémisphères a un motif complexe, en raison des giration allant dans différentes directions et des rouleaux entre elles. Selon ces convolutions, il est d'usage de les diviser en plusieurs départements. On sait que chacune des parties effectue certaines tâches.

Pour comprendre à quoi ressemble le cerveau d’une personne, il ne suffit pas d’examiner son apparence. Il existe plusieurs méthodes d'étude qui permettent d'examiner le cerveau de l'intérieur dans une section.

• Section sagittale. C’est une section longitudinale qui traverse le centre de la tête d’une personne et la divise en deux parties. C'est la méthode de recherche la plus informative, elle peut être utilisée pour diagnostiquer diverses maladies de cet organe.
• L'incision frontale du cerveau ressemble à une coupe transversale de grands lobes et nous permet de considérer le fornix, l'hippocampe et le corps calleux, ainsi que l'hypothalamus et le thalamus, qui contrôlent les fonctions vitales du corps.
• Coupe horizontale. Vous permet de considérer la structure de ce corps dans le plan horizontal.

L'anatomie du cerveau, ainsi que celle de la tête et du cou d'une personne, est un objet assez difficile à étudier pour un certain nombre de raisons, notamment le fait qu'une grande quantité de matériel et une bonne formation clinique sont nécessaires pour les décrire.

Comment fonctionne le cerveau humain

Les scientifiques du monde entier étudient le cerveau, sa structure et ses fonctions. Au cours des dernières années, de nombreuses découvertes importantes ont été faites, mais cette partie du corps n’est pas encore complètement comprise. Ce phénomène s'explique par la complexité d'étudier la structure et les fonctions du cerveau séparément du crâne.

À son tour, la structure des structures du cerveau détermine les fonctions que remplissent ses services.

On sait que cet organe est constitué de cellules nerveuses (neurones) reliées entre elles par des faisceaux de processus filamenteux, mais la façon dont elles interagissent simultanément en tant que système unique n’est toujours pas claire.

Une étude de la structure du cerveau, basée sur l'étude de l'incision sagittale du crâne, aidera à étudier les divisions et les membranes. Sur cette figure, vous pouvez voir le cortex, la surface médiale des grands hémisphères, la structure du tronc, le cervelet et le corps calleux, qui consiste en un coussin, une tige, un genou et un bec.

GM est protégé de manière fiable de l'extérieur par les os du crâne et de l'intérieur 3 par les méninges: arachnoïde solide et souple. Chacun d'eux a son propre appareil et effectue certaines tâches.

• La coquille molle profonde englobe à la fois la moelle épinière et le cerveau, et pénètre en même temps dans tous les interstices et les rainures des grands hémisphères, et dans son épaisseur se trouvent les vaisseaux sanguins qui alimentent cet organe.
• La membrane arachnoïdienne est séparée du premier espace sous-arachnoïdien, rempli de liquide céphalo-rachidien (liquide céphalo-rachidien), elle contient également des vaisseaux sanguins. Cette coquille est constituée de tissu conjonctif d'où partent les processus de ramification filamenteuse (brins). Ils sont tissés dans la coquille souple et leur nombre augmente avec l'âge, renforçant ainsi le lien. Entre les deux Les excroissances villeuses de la membrane arachnoïdienne font saillie dans la lumière des sinus de la dure-mère.
• La coque dure, ou pachymeninks, consiste en une substance du tissu conjonctif et présente deux surfaces: la surface supérieure saturée de vaisseaux sanguins et la surface interne lisse et brillante. Ce côté pahymeninks adjacent à la moelle, et à l'extérieur - le crâne. Entre la coquille solide et la coquille arachnoïdienne, il y a un espace étroit rempli d'une petite quantité de liquide.

Environ 20% du volume sanguin total qui traverse les artères cérébrales postérieures circule dans le cerveau d'une personne en bonne santé.

Le cerveau peut être divisé visuellement en 3 parties principales: 2 grands hémisphères, le tronc et le cervelet.

La matière grise forme le cortex et recouvre la surface des grands hémisphères, et sa petite quantité sous forme de noyaux est située dans la médulla oblongate.

Dans toutes les régions du cerveau, il y a des ventricules, dans les cavités où se déplace le liquide céphalo-rachidien, qui se forment en eux. En même temps, le fluide du quatrième ventricule pénètre dans l’espace sous-arachnoïdien et le lave.

Le développement du cerveau commence même pendant la découverte du fœtus par voie intra-utérine, et finalement il se forme vers 25 ans.

Les principales sections du cerveau

La composition du cerveau et la composition du cerveau d’une personne ordinaire peuvent être étudiées à partir des images. La structure du cerveau humain peut être visualisée de plusieurs manières.

Le premier le divise en composants qui composent le cerveau:

• Le dernier est représenté par 2 grands hémisphères réunis par un corps calleux;
• intermédiaire;
• moyen;
• oblong;
• la frontière postérieure avec la moelle oblongate, le cervelet et le pont en partent.

Vous pouvez également identifier la partie principale du cerveau humain, à savoir, il comprend 3 grandes structures qui commencent à se développer au cours du développement embryonnaire:

Dans certains manuels, le cortex cérébral est généralement divisé en sections, de sorte que chacune d'elles joue un certain rôle dans le système nerveux supérieur. En conséquence, les sections suivantes du cerveau antérieur sont distinguées: les zones frontale, temporale, pariétale et occipitale.

Grands hémisphères

Pour commencer, considérons la structure des hémisphères du cerveau.

L'extrémité du cerveau humain contrôle tous les processus vitaux et est divisée par le sulcus central en 2 grands hémisphères du cerveau, recouverts à l'extérieur d'écorce ou de matière grise, et à l'intérieur de ceux-ci constitués de matière blanche. Entre eux, au fond du gyrus central, ils sont unis par un corpus collosum, qui sert de lien de communication et de transmission d’informations entre les autres départements.

La structure de la matière grise est complexe et, selon le site, consiste en 3 ou 6 couches de cellules.

Chaque action est responsable de l'exécution de certaines fonctions et coordonne le mouvement des membres. Par exemple, le côté droit traite l'information non verbale et est responsable de l'orientation spatiale, tandis que celui de gauche est spécialisé dans l'activité mentale.

Dans chacun des hémisphères, les experts distinguent 4 zones: frontale, occipitale, pariétale et temporale, ils effectuent certaines tâches. En particulier, la partie pariétale du cortex cérébral est responsable de la fonction visuelle.

La science qui étudie la structure détaillée du cortex cérébral s'appelle l'architectonique.

Moelle oblongate

Cette section fait partie du tronc cérébral et sert de lien entre la moelle épinière et le segment terminal. S'agissant d'un élément de transition, il combine les caractéristiques de la moelle épinière et les caractéristiques structurelles du cerveau. La matière blanche de cette section est représentée par les fibres nerveuses et gris - sous la forme de noyaux:

• Le noyau de l'olive, élément complémentaire du cervelet, est responsable de l'équilibre;
• La formation réticulaire relie tous les organes sensoriels à la moelle allongée et est en partie responsable du travail de certaines parties du système nerveux;
• Le noyau des nerfs du crâne comprend: les nerfs glossopharyngé, errant, accessoire, hypoglossal;
• Les noyaux de la respiration et de la circulation sanguine, associés aux noyaux du nerf vague.

Cette structure interne est due aux fonctions du tronc cérébral.

Il est responsable des réactions de défense de l'organisme et régule les processus vitaux, tels que les battements cardiaques et la circulation sanguine, de sorte que les dommages causés à ce composant entraînent la mort instantanée.

Pons

La structure du cerveau comprend les pons, elle sert de lien entre le cortex cérébral, le cervelet et la moelle épinière. Il est constitué de fibres nerveuses et de substance grise. En outre, le pont sert de conducteur à l’artère principale qui alimente le cerveau.

Cerveau moyen

Cette partie a une structure complexe et se compose d'un toit, d'une partie mi-cérébrale d'un pneu, d'un aqueduc de Sylvian et de jambes. Dans la partie inférieure, il borde la partie postérieure, à savoir le pons et le cervelet, et au sommet se situe le cerveau intermédiaire connecté au terminal.

Le toit se compose de 4 collines à l'intérieur desquelles se trouvent les noyaux, ils servent de centres de perception des informations reçues des yeux et des organes de l'audition. Ainsi, cette partie est incluse dans la zone responsable de l’obtention d’informations et fait référence aux structures anciennes qui constituent la structure du cerveau humain.

Cervelet

Le cervelet occupe presque toute la partie arrière et répète les principes de base de la structure du cerveau humain, c’est-à-dire se compose de 2 hémisphères et d’une formation non appariée qui les relie. La surface des lobes du cervelet est recouverte de matière grise. A l'intérieur, ils sont constitués de blanc. De plus, la matière grise de l'épaisseur des hémisphères forme 2 noyaux. La matière blanche avec trois paires de jambes relie le cervelet au tronc cérébral et à la moelle épinière.

Ce centre du cerveau est responsable de la coordination et de la régulation de l'activité motrice des muscles humains. Il maintient également une certaine posture dans l'espace environnant. Responsable de la mémoire musculaire.

La structure du cortex cérébral est assez bien étudiée. Il s’agit donc d’une structure complexe en couches de 3 à 5 mm d’épaisseur, qui recouvre la matière blanche des grands hémisphères.

Les neurones avec des faisceaux de processus filamenteux, des fibres nerveuses afférentes et efférentes, la glie forment le cortex (assurent la transmission des impulsions). Il contient 6 couches de structure différente:

1. granulaire;
2. moléculaire;
3. pyramidal externe;
4. granulaire interne;
5. pyramidal interne;
6. la dernière couche est constituée de cellules visibles du fuseau.

Il occupe environ la moitié du volume des hémisphères et sa surface chez une personne en bonne santé est d'environ 2 200 mètres carrés. see La surface de l'écorce est recouverte de sillons dans lesquels se trouve le tiers de sa superficie. La taille et la forme des sillons des deux hémisphères sont strictement individuelles.

Le cortex a été formé relativement récemment, mais est le centre de tout le système nerveux supérieur. Les experts identifient plusieurs parties dans sa composition:

• néocortex (nouvelle) partie principale couvre plus de 95%;
• archicortex (ancien) - environ 2%;
• paléocortex (ancien) - 0,6%;
• écorce intermédiaire, occupe 1,6% de l’écorce totale.

On sait que la localisation des fonctions dans le cortex dépend de l'emplacement des cellules nerveuses qui capturent l'un des types de signaux. Par conséquent, il existe 3 principaux domaines de perception:

Cette dernière région occupe plus de 70% de l'écorce et son objectif central est de coordonner l'activité des deux premières zones. Elle est également responsable de la réception et du traitement des données de la zone de détection, ainsi que du comportement ciblé provoqué par ces informations.

Entre le cortex cérébral et le bulbe rachidien, il y a un sous-cortex ou, d'une manière différente, des structures sous-corticales. Il se compose de cuspides visuels, d'hypothalamus, de système limbique et d'autres ganglions.

Les principales fonctions du cerveau

Les principales fonctions du cerveau sont le traitement des données issues de l'environnement, ainsi que le contrôle des mouvements du corps humain et de son activité mentale. Chacune des parties du cerveau est responsable de l'exécution de certaines tâches.

La médullaire oblongée contrôle les fonctions de protection du corps, telles que cligner des yeux, éternuer, tousser et vomir. Il contrôle également d'autres processus vitaux réflexes - respiration, sécrétion de salive et de suc gastrique, déglutition.

Avec l'aide des pons, le mouvement coordonné des yeux et des rides du visage est effectué.

Le cervelet contrôle l'activité motrice et de coordination du corps.

Le cerveau moyen est représenté par le pédicule et la tétrachromie (deux tertres auditifs et deux optiques). Avec elle, l'orientation réalisée dans l'espace, l'audition et la clarté de la vision, est responsable des muscles des yeux. Responsable de la tête réflexe tourner dans la direction du stimulus.

Le diencephalon est composé de plusieurs parties:

• Le thalamus est responsable de la formation des sens, tels que la douleur ou le goût. En outre, il gère les sensations tactiles, auditives, olfactives et les rythmes de la vie humaine;
• L'épithalamus se compose de l'épiphyse, qui contrôle les rythmes biologiques quotidiens, divisant le jour de la lumière au moment de la veille et du sommeil sain. Il a la capacité de détecter les ondes lumineuses à travers les os du crâne, en fonction de leur intensité, produit les hormones appropriées et contrôle les processus métaboliques dans le corps humain.
• L'hypothalamus est responsable du travail des muscles cardiaques, de la normalisation de la température corporelle et de la pression artérielle. Avec cela, un signal est donné pour libérer les hormones du stress. Responsable de la faim, de la soif, du plaisir et de la sexualité.

Le lobe postérieur de l'hypophyse est situé dans l'hypothalamus et est responsable de la production d'hormones, dont dépend la puberté et le fonctionnement du système reproducteur humain.

Chaque hémisphère est responsable de l'exécution de ses tâches particulières. Par exemple, le grand hémisphère droit accumule en lui-même des données sur l'environnement et l'expérience de la communication avec celui-ci. Contrôle le mouvement des membres du côté droit.

Dans le grand hémisphère gauche, il y a un centre de parole responsable de la parole humaine, il contrôle également les activités analytiques et informatiques, et la pensée abstraite est formée en son noyau. De même, le côté droit contrôle le mouvement des membres.

La structure et la fonction du cortex cérébral dépendent directement les unes des autres, de sorte que les convolutions le divisent conditionnellement en plusieurs parties, chacune effectuant certaines opérations:

• lobe temporal, contrôle de l'audition et du charme;
• la partie occipitale s'ajuste pour la vision;
• dans la forme pariétale, le toucher et le goût;
• les parties frontales sont responsables de la parole, du mouvement et des processus de pensée complexes.

Le système limbique est composé des centres olfactifs et de l'hippocampe, responsable de l'adaptation du corps aux changements et de l'ajustement de la composante émotionnelle du corps. Grâce à son aide, des souvenirs durables sont créés grâce à l’association de sons et d’odeurs à une certaine période de choc sensuel.

En outre, elle contrôle le sommeil calme, la conservation des données dans la mémoire à court et à long terme, l'activité intellectuelle, la gestion du système nerveux endocrinien et autonome et participe à la formation de l'instinct de reproduction.

Comment fonctionne le cerveau humain

Le travail du cerveau humain ne s'arrête pas même dans un rêve, on sait que les personnes qui sont dans le coma ont aussi certains départements, comme en témoignent leurs histoires.

Le travail principal de ce corps est fait avec l'aide des grands hémisphères, chacun étant responsable d'une certaine capacité. On remarque que la taille et les fonctions des hémisphères ne sont pas les mêmes. Le côté droit est responsable de la visualisation et de la pensée créative, généralement plus que le côté gauche, de la logique et de la pensée technique.

On sait que les hommes ont plus de masse cérébrale que les femmes, mais cette caractéristique n’affecte pas les capacités mentales. Par exemple, cet indicateur chez Einstein était inférieur à la moyenne, mais sa zone pariétale, responsable de la connaissance et de la création d’images, était de grande taille, ce qui a permis au scientifique de développer une théorie de la relativité.

Certaines personnes sont dotées de super capacités, c’est aussi le mérite de ce corps. Ces caractéristiques se manifestent dans l'écriture ou la lecture à grande vitesse, la mémoire photographique et d'autres anomalies.

D'une manière ou d'une autre, l'activité de cet organe est d'une grande importance pour le contrôle conscient du corps humain, et la présence du cortex distingue l'homme des autres mammifères.

Ce qui, selon les scientifiques, apparaît constamment dans le cerveau humain

Les spécialistes qui étudient les capacités psychologiques du cerveau croient que les fonctions cognitives et mentales sont réalisées à la suite de courants biochimiques. Cependant, cette théorie est actuellement remise en question, car ce corps est un objet biologique et le principe d’action mécanique ne permet pas de connaître complètement sa nature.

Le cerveau est une sorte de volant de l’organisme dans son ensemble, effectuant quotidiennement un grand nombre de tâches.

Les caractéristiques anatomiques et physiologiques de la structure du cerveau sont un sujet d'étude depuis plusieurs décennies. On sait que cet organe a une place particulière dans la structure du système nerveux central (système nerveux central) d'une personne et que ses caractéristiques sont différentes pour chaque personne. Il est donc impossible de trouver deux personnes qui pensent de manière égale.