Обробка інформації в ЦНС. Матеріал для учнів 8 класу.

                                         
                                         

ОБРОБКА ІНФОРМАЦІЇ В ЦНС

ПІВКУЛІ ВЕЛИКОГО МОЗКУ - це утвори кінцевого мозку, що мають виражену складчасту поверхню й забезпечують обробку інформації та формування складних форм поведінки людини. У кожної людини поверхня півкуль є різною. Неповторність цієї поверхні зумовлена великою кількістю малих і великих борозен та звивин. Складки півкуль починають формуватися ще в зародковому розвитку. У новонароджених уже є первинні, вторинні й третинні борозни, але вони продовжують розвиватися й після народження, особливо до 1-2 років. До 7-12 років борозни й звивини вже мають такий вигляд, як у дорослої людини.
На поверхні півкуль є три найбільші борозни: центральна (1), бічна (2) і потилично-тім’яна (7). Вони виокремлюють у кожній півкулі 4 основних частки: лобову (4), тім’яну (5), потиличну (6) і скроневу (3) (іл. 85).

Іл. 85. Будова півкуль головного мозку

Відмінною ознакою півкуль великого мозку людини є наявність добре розвинутої кори, що утворена сірою речовиною та вкриває всю їхню поверхню. Але основну масу кінцевого мозку становить біла речовина, розташована під корою.
Ще однією важливою характеристикою півкуль великого мозку людини є розподіл функцій між ними, або функціональна спеціалізація. Ліва півкуля відповідає за такі важливі функції, як мовлення, читання, письмо, лічба, аналіз, інтелект. Права півкуля відповідає за образне сприйняття, уяву, почуття, синтез та інтуїцію. У кожну півкулю нервові імпульси надходять із протилежного боку тіла та простору: права півкуля керує органами лівої частини тіла й отримує інформацію зліва, а ліва - навпаки. Для успішної роботи потрібна злагоджена робота обох півкуль мозку. У кожної людини одна з півкуль є головуючою (домінантною): у праворуких - ліва півкуля, у лівшів - права.

Отже, особливості зовнішньої будови півкуль великого мозку людини пов'язані із сильно вираженою складчастою поверхнею, що має індивідуальний характер, закладається ще до народження й розвивається до періоду статевої зрілості.

Яка будова кори півкуль великого мозку?
КОРА ВЕЛИКИХ ПІВКУЛЬ - шар сірої речовини на поверхні півкуль великого мозку, що є осередком обробки інформації. Вона становить приблизно 44 % від об’єму півкуль. Товщина кори - 3-5 мм, а її загальна площа за рахунок борозен і звивин становить 2000-2500 см². Кількість нейронів кори може змінюватися в межах 10⁹-10¹⁰, і кожен має від 7 до 10 тис. зв’язків із сусідніми клітинами, що визначає гнучкість, стійкість і надійність функцій кори. Кора великих півкуль, незважаючи на незначну товщину, має складну будову. Нейрони кори зв’язані між собою та з нижче розташованими клітинами численними синапсами, утворюючи шість горизонтальних шарів і вертикальні нейрональні колонки. Саме така колонка і є основною структурно-функціональною одиницею кори півкуль людини, що здійснює обробку інформації. Нейрональна колонка - це сукупність вертикально розташованих нейронів у корі головного мозку, що проходить через її шари. Малі колонки містять від 80 до 120 нейронів майже в усіх зонах мозку. Загалом у корі людини налічується близько 2х10⁸ таких колонок. Колонки поєднуються між собою горизонтальними зв’язками й утворюють нейронні ансамблі. Простір між тілами й відростками нервових клітин кори заповнений нейроглією та капілярами. Нейрони кори поділяються на 2 основні типи: пірамідальні (близько 80 % всіх клітин кори) і зірчасті (близько 20 %). Великі пірамідальні клітини (клітини Беца) відкрив у 1874 році український анатом В. Бец (1834-1894).

Іл. 86. Нейрональні колонки

Сіра речовина кори півкуль має своє продовження в нижній білій речовині. Скупчення сірої речовини в білій, що є еволюційно старою частиною півкуль великого мозку, називається підкіркою. До підкіркових структур відносять ядра проміжного мозку, середнього мозку, ретикулярну формацію, лімбічну систему та ін.

Іл. 87. Нейрони кори: пірамідальні (зліва) і зірчасті (справа)

Отже, кора півкуль великого мозку побудована із сірої речовини й має складну тривимірну організацію нейронів, що функціонують як єдине ціле завдяки численним зв'язкам.

Яку роль виконує кора в обробці інформації?
У корі великого мозку розрізняють три види ділянок - чутливі, рухові та асоціативні зони. Чутливі поля одержують інформацію від різних рецепторів і є кірковими ділянками її аналізу, рухові - надсилають командні імпульси до робочих органів, асоціативні - з’єднують між собою рухові й чутливі зони, аналізують і зберігають інформацію, саме з ними пов’язані навчання, мовлення, мислення, свідомість. Основними полями, що різняться будовою та функціями, є шкірно-м’язова, рухова, слухова, нюхова, смакова, зорова зони.

Іл. 88. Значення кори півкуль: 1 - первинна нюхова зона; 2 - лобова зона (аналітичне мислення); 3 - руховий центр мови; 4 - рухова зона; 5 - зона шкірно-м'язової чутливості; 6 - асоціативна сомато-сенсорна зона; 7 - слуховий центр мови; 8 - асоціативна зорова зона; 9 - первинна зорова зона; 10 -первинна слухова зона; 11 - асоціативна слухова зона

Кора лобової частки відіграє визначальну роль у навчанні, регуляції поведінки в нестандартних ситуаціях, використанні накопиченого досвіду людини, виявленні почуттів. У лобовій частці лівої півкулі розташований руховий центр мови, що забезпечує здатність людини писати речення й вимовляти слова. Спереду від центральної борозни розташована рухова зона кори, що забезпечує рухи м’язів і суглобів тіла.
У корі тім’яної частки позаду центральної борозни розташована зона шкірно-м’язової чутливості, до якої надходить інформація від шкіри, суглобів і м’язів і з якою пов’язані відчуття дотику, болю й температури. Але більша частина цієї частки, як і лобової, зайнята асоціативними полями, що значною мірою визначають поведінку людини.
У корі потиличної частки розташовані зорові зони, що забезпечують чітке сприймання зорових об’єктів, їхнє запам’ятовування та розпізнавання символічних зорових образів (літер, цифр, міміки тощо).
У корі скроневої частки розташовані нюхові, слухові та смакові зони.

Отже, кора є найвищим центром обробки інформації; забезпечує здійснення рефлексів, що становлять основу ВНД (пам'ять, емоції, мислення тощо).