Головной мозг располагается в полости черепа, покрыт тремя мозговыми оболочками (твердой, паутинной и мягкой), которые, нигде не прерываясь, переходят в оболочки, покрывающие спинной мозг. Форма черепа различна и зависит от вариантов формы мозга. Черепная коробка у маленького ребенка состоит из отдельных еще недостаточно сформированных, косточек, связи между которыми представлены соединительной тканью. Такое соединение обеспечивает возможность прохождения головки ребенка через родовые пути матери. После рождения косточки черепа уплотняются, промежутки между ними (роднички) уменьшаются и постепенно закрываются.
Исторически на этапе филогенеза головной мозг сформировался позднее спинного мозга. В начале это была дорзальная пластинка, края которой загибались и соединились между собой – образовалась трубка. Постепенно один из концов трубки расширялся – сформировался пузырь. Затем первый пузырь перешнуровался на двух участках – образовалось три пузыря. Через некоторое время первый и третий пузыри разделились, в связи с чем получилось пять пузырей, из которых определилось пять отделов головного мозга. Оставшаяся трубка стала базисом организации спинного мозга, тесно связанного с головным мозгом. В дальнейшем стенки некоторых пузырей утолщались, образуя вещество головного мозга. В других местах стенки истончались и втягивались вовнутрь вместе с кровеносными сосудами, образуя боковые желудочки (пространства), сосудистая сеть в которых (сосудистые сплетения) являлась местом продукции спинномозговой жидкости. В головном мозге сформировалось четыре желудочка, соединенных между собой и с центральным каналом спинного мозга. Все полости, каналы и межоболочечное пространство (между мягкой и паутинной оболочкой) заполнены спинномозговой жидкостью.
Масса головного мозга у взрослого колеблется от 1100 до 2000 г. В среднем вес мозга у мужчин 1400 г, у женщин – 1245 г. Разница в весе обусловлена меньшей массой тела женщин.
Головной мозг является наиболее молодым образованием в нервной системе, покрыт тремя мозговыми оболочками, которые являются продолжением оболочек спинного мозга. Твердая мозговая оболочка местами прикреплена к костям черепа, являясь его надкостницей. В отдельных местах твердая мозговая оболочка прикрепляется к веществу мозга, образуя подвески, удерживающие мозг в определенном положении. Под твердой мозговой оболочкой располагается паутинная (арахноидальная) оболочка, перебрасывающаяся через все извилины. Мягкая мозговая оболочка тонкая, сращена с веществом мозга, богата кровеносными сосудами, мелкие сосуды (капилляры) которой прорастают в верхние отделы коры головного мозга и питают ее. Между мягкой и паутинной оболочками образуется подоболочечное (подпаутинное, «субарахноидалъное») пространство, заполненное спинномозговой жидкостью.
При внешнем осмотре головного мозга обращают на себя внимание большие полушария мозга, покрывающие глубинные структуры, ствол мозга и мозжечок.
Большие полушария мозга состоят из двух половин, между которыми проходит глубокая щель – центральная продольная борозда. Глубина ее доходит до места сращения полушарий мозга – мозолистого тела, срастаясь с ним. На поверхности больших полушарий видны борозды и извилины. Глубокие борозды в онтогенезе появляются рано и отделяют друг от друга доли мозга. Мелкие борозды формируются в процессе накопления мозгового вещества. Борозды и извилины обеспечивают увеличение поверхности вещества мозга.
Выделяют четыре основные доли мозга: лобную, теменную, затылочную и височную, которые хорошо видны при осмотре мозгового вещества сверху, снизу и сбоку (рис. 39).
При осмотре нижней поверхности головного мозга видны нижние участки височной и лобной доли мозга, а также ствол и мозжечок, корешки черепно-мозговых нервов. На основании мозга видны чувствительные (обонятельный, слуховой и зрительный) нервы. Если разрезать головной мозг на две равные части (по средней продольной борозде), то можно увидеть участки лобной, теменной, височной и затылочной коры, мозолистое тело, промежуточный мозг, ствол мозга и мозжечок.
Рис. 39. Верхне-боковая поверхность больших полушарий мозга:
Большие полушария мозга сверху покрыты серым веществом, корой, состоящей из нервных клеток, от которых отходят нервные отростки – белое вещество, составляющее основную массу полушарий мозга. Серое вещество в коре имеет в основном шестислойное строение. Только старые образования коры (передняя и задняя центральные извилины) имеют пятислойное строение. Толщина коркового слоя – от 1,3 до 5 мм. Слои коры представляют сбой скопление нервных клеток, расположенных в разных направлениях, а клетки, их составляющие, – различной величины и формы, что обуславливает характерное клеточное строение – цитоархитектонику («пито» – клетка, «архитектоника» – строение) коры головного мозга.
Рассматривая слоистое строение коры, можно отметить, что наружный слой состоит из мелких мультиполярных клеток (молекулярный слой). В нем залегают ассоциативные нейроны и множество волокон – отростков нейронов нижележащих слоев. Второй слой – наружный зернистый – образован множеством мелких мультиполярных нейронов. Третий слой – самый широкий, наружный пирамидный слой, содержит нейроны пирамидной формы, тела которых увеличиваются в направлении сверху вниз. Четвертый слой – внутренний зернистый, образованный мелкими нейронами звездчатой формы. В пятом слое – внутреннем пирамидном, наиболее хорошо развитом в передней центральной извилине, залегают крупные пирамидные клетки, отростки которых составляют пирамидный путь, соединяющий кору головного мозга с нижележащими отделами нервной системы. В шестом слое – полиморфном – расположены нейроны различной формы и величины (рис. 40). Количество нейронов в коре достигает 12–18 млрд.
Рис. 40. Клеточные и волоконные слои коры больших полушарий головного мозга:
Полушария мозга покрыты бороздами и извилинами, что увеличивает поверхность серого вещества. Наиболее старыми бороздами являются Роландова бороза, отделяющая лобную долю от теменной, и Силъвиева борозда, отделяющая височную долю от лобной и теменной доли. По Сильвиевой борозде проходит ветвь средней мозговой артерии, снабжающей кровью всю центральную часть наружной поверхности коры головного мозга. Затылочная доля отделена от теменной и височной доли условными зарубками. В каждой доле выделяют более старые и молодые отделы коры головного мозга. Старые образования мозговой коры сдвинуты в глубокие борозды или вытеснены на внутреннюю поверхность коры головного мозга между двумя полушариями, нарастающими молодыми образованиями. Самые молодые отделы коры головного мозга располагаются в центральной части наружной поверхности мозга, так называемой сенсомоторной области, объединяя нижние отделы лобной, теменной и верхние отделы височной области коры, обеспечивая речевое развитие.
В каждой доле мозга выделяют первичные поля (наиболее старые образования), которые непосредственно связаны с периферией. Над ними надстраиваются вторичные поля, обеспечивающие связь между различными отделами мозга. Еще дальше надстраиваются третичные поля, так называемые зоны перекрытия, наиболее сложно организованные, имеются только у человека. Они обеспечивают наиболее сложную функцию нервной системы: речь и мышление.
Теменная, височнаяи затылочная доли мозга являются гностическими («гнозис» – познание), так как в них заканчиваются волокна поверхностной и глубокой чувствительности (теменная доля), слухового нерва (височная доля) и зрительного нерва (затылочная доля). Они воспринимают все раздражения окружающего мира, следы которых сохраняются, формируя нашу память. Лобная доля называется моторной (двигательной), т. к. от самого старого, первичного, моторного поля (передняя центральная извилина) лобной области отходит пирамидный путь, путь произвольных движений. В передней (лобная доля) и задней (теменная доля) центральных извилинах представлена проекция человека таким образом, что нижние отделы иннервируют или получают импульс от черепно-лицевой мускулатуры, средние отделы соответственно иннервируют руку и особенно пальцы руки, обеспечивающие тонкую мелкую моторику. Верхние отделы с переходом на внутреннюю поверхность полушарий иннервируют нижние конечности. Таким образом, человек представлен в передней и задней центральной извилине в перевернутом виде (рис. 41).
Это связано с тем, что нижние отделы передней и задней центральных извилин, а также верхняя височная извилина являются наиболее молодыми, близко соприкасаются между собой и составляют сенсомоторную область, которая дает возможность формирования речевой деятельности (рис. 42).
Белое вещество полушарий головного мозга представляет собой нервные отростки восходящих и нисходящих нервных волокон. Различают проекционные, комиссуральные и ассоциативные волокна.
К проекционным волокнам относятся пирамидный путь (нисходящий) и чувствительный (восходящий), определяющие проекцию человека в передней и задней центральных извилинах. Эти волокна перекрещиваются на уровне перехода спинного мозга в головной мозг.
Комиссуральные волокна связывают однородные области обоих полушарий и перекрещиваются в области мозолистого тела (комиссура).
Рис. 41. Корковый центр двигательного анализатора.
Схема разреза полушария большого мозга во фронтальной плоскости: На рисунке обозначена проекция частей тела человека на область коркового конца двигательного анализатора (предцентральной извилины): 1 – предцентральная извилина; 2 – височная доля мозга; 3 – боковая (латеральная) борозда; 4 – боковой желудочек; 5 – продольная щель головного мозга.
Рис. 42. Корковый центр общей чувствительности.
На рисунке обозначена проекция частей тела человека на область коркового конца анализатора общей чувствительности (постцентральной извилины).
Схема разреза полушарий большого мозга во фронтальной плоскости. 1 – постцентральная извилина; 2 – височная доля мозга; 3 – боковая (латеральная) борозда; 4 – боковой желудочек; 5 – продольная щель головного мозга.
Ассоциативные волокна соединяют поля коры головного мозга между собой.
Под мозолистым телом (комиссурой) располагается свод, состоящий тоже из белого вещества. Под сводом находится узкая щель – третий желудочек. Серединный разрез вещества мозга проходит через третий желудочек, поэтому на продольном рисунке обозначается только его место.
