Функции серого и белого вещества головного мозга, особенности заболеваний

Строение человеческого организма сложное и уникальное, особенно это актуально для серого и белого вещества головного мозга. Однако, именно благодаря подобным особенностям люди смогли достичь существующих преимуществ над остальными представителями животного мира. Изучение строения внутричерепных структур, их функций и особенностей еще не закончено. Однако, знание о расположении и значении для здоровья людей о них помогает специалистам понимать природу заболеваний нервной системы, подбирать оптимальные схемы лечения.

Строение

Каждая клетка головного мозга имеет тело и несколько отростков – длинное волокно у аксона и короткое у дендритов. Именно они своим цветом определяют окраску разных отделов органа. Так, серое вещество в своей структуре содержит нейроны, глиальные элементы и сосуды. Его ответвления не покрыты оболочкой – от этого и темный оттенок.

Больше всего подобного вещества присутствует в следующих отделах:

• кора передних полушарий;
• таламус и гипоталамус;
• мозжечок и его ядра;
• базальные ганглии;
• черепно-мозговые нервы и ствол;
• столбы с отходящими от них спинномозговыми рогами.

Все пространство по периферии серых структур занимает белое вещество. В нем расположено огромное количество отростков нервных волокон, поверх которых размещена миелиновая оболочка. Она и придает белый оттенок тканям. Именно эти структуры в центральной нервной системе образуют проводниковые пути, по которым информационные сигналы перемещаются к зависимым органам, либо от них обратно к центральным структурам.

Основные типы белых волокон:

• ассоциативные – локализованы на разных участках спинномозговых нервов;
• восходящие – передают информацию от внутренних структур к коре полушарий;
• нисходящие – сигнал поступает от внутричерепных образований к спинномозговым рогам, а оттуда к внутренним органам.

Рассмотреть, как устроена нервная система, что такое белое вещество либо серое вещество, удобнее на обучающих макетах – подробные срезы с цветным изображением наглядно будут демонстрировать особенности расположения тканей и структурных единиц.

Немного о сером веществе

Серым клеткам в отличие от проводниковой функции белого вещества мозга присущи различные варианты задач:

• физиологические – образование и перемещение, а также получение и последующая обработка электрических импульсов;
• нейрофизиологические – речь и зрение, мышление и память с эмоциональными реакциями;
• психологические – формирование сути личности человека, его мировоззрения и мотивации с волей.

Многочисленные исследования специалистов позволили установить, чем образованы серое вещество и белые участки мозга, их роль в центральной нервной системе. Однако, и в наши дни остаются нерешенными многие загадки.

Тем не менее, были анатомически структурированы ядра серого вещества в топике внутричерепных полушарий и таковые структуры в спинном мозге. По сути – они главный координационный центр, через который формируются человеческие рефлексы и высшая интеллектуальная деятельность. К примеру, если знать, где находятся серое вещество коры и его зависимый орган, можно вызвать необходимую реакцию на раздражитель. Этим пользуются врачи для восстановления больных после некоторых неврологических заболеваний.

Безусловно, то, из чего состоят белое вещество и подкорковые ядра переднего отдела мозга будут напрямую обусловливать скорость передачи импульсов и их обработки. Этим люди и отличаются друг от друга. Поэтому все субкортикальные очаги в белом веществе должны рассматриваться отдельно.

Топография

Волокна серых и белых нейроцитов представлены, как в центральной, так и в периферической части нервной регуляции. Однако, если в спинном мозге серое вещество топографически локализовано в середине – напоминает очертаниями бабочку, которая окружает спинномозговой канал, то в черепном отделе оно, наоборот, покрывает главные полушария. Отдельные его участки – ядра, размещены и в глубине.

Белое же вещество локализовано вокруг «бабочки» в спинномозговой части мозга – нервные волокна, окруженные оболочками, а в центральном отделе – под корой, представляя отдельные белые скопления и тяжи.

Высокодифференцированные клетки серого вещества образуют кору головного мозга – плащ. Именно они представляют собой интеллект человека. Увеличение площади коры возможно благодаря множеству складок – борозд и извилин. Толщина плаща неоднозначна – больше в районе центральной извилины. Постепенное ее уменьшение можно наблюдать по направлению к спинному мозгу, переход в который обозначен как продолговатый мозг.

Процентное соотношение белого и серого вещества в разных отделах мозга неоднозначно. Как правило, безоболочечных белых скоплений больше. Принято выделять структурные отделы:

• передний – большие полушария, которые покрыты корой из серого вещества, внутри ядра с окружением из белого вещества;
• средний – множество черепно-мозговых ядер из темных клеток с проводящими путями из белого мозгового волокна;
• промежуточный – представлен таламусом, а также гипоталамусов, к которым перемещаются импульсы по множеству белых волокон к размещенным в них ядрам вегетативной системы;
• мозжечок – напоминает большие полушария в миниатюре по строению, поскольку можно выделить кору и подкорку, но не по функциональным обязанностям;
• продолговатый – преобладает серое вещество, которое представлено множеством ядер и мозговых центров.

Изучению представительства той или иной части тела в мозге посвящено множество научных работ. Однако, исследование их незаконченно – природа преподносит людям все новые открытия.

Функции

Благодаря сложному и уникальному строению нервной системы, вещество мозга в состоянии выполнять множество функциональных обязанностей. По сути, на него возложено управление всем многообразием происходящих внутри организма процессов.

Так, функциями белого вещества, бесспорно, являются принять и донести информацию с помощью нервных импульсов – как между отдельными участками головного либо спинного мозга, так и ними, как отдельными структурными звеньями сложной системы. Для того чтобы представить схему функциональных обязанностей белого вещества, необходимо выделить основные волокна:

• ассоциативные – отвечают за взаимосвязь разных зон коры одного из полушарий, к примеру, короткие белые ответвления несут ответственность за связь между близлежащими извилинами, тогда как длинные – за взаимодействие отдаленных областей коры;
• комиссуральные – белые волокна соединяют не только симметричные зоны, но и кору в отдаленных долях полушариях, что находит отражение в мозолистом теле и спайках, которые расположены непосредственно между крупными полушарными единицами;
• проекционные белые волокна – несут ответственность за качество связи коры большого мозга с нижерасположенными структурными звеньями, а также периферией, к примеру, доставку информации от двигательных нейронов и обратно к ним, либо от чувствительных клеток.

Анатомическое строение и расположение обусловливает и функции серого вещества. Оно одновременно в состоянии создавать и обрабатывать нервные импульсы. За счет них происходит управление всеми внутренними жизненно важными процессами – автоматически в дыхательной, сердечнососудистой, пищеварительной и мочевыделительной системах. Это так называемое сохранение постоянства внутренней среды, чтобы человек как биологическая единица смог сохранить себя единым целым. Тогда как отличительной функцией серого вещества можно назвать развитие и преумножение интеллекта. Кора головного мозга имеется у каждого живого человека. Тем не менее, уровень развития умственных способностей у всех различен. Принятием, обработкой и сохранением информации занимаются именно серые клетки коры больших полушарий мозга.

Отличительные черты

Для четкого понимания того, каковы важные отличия серого и белого веществ мозга, что они собой представляют и их функциональные особенности, специалистами были разработаны критерии. Основные представлены в таблице:

В целом, понятия исключительно серого или белого в общей картине головного или же спинного мозга как такового не существует – настолько тесно переплетены анатомически и функционально эти структуры органа. Без одного не может существовать другого.

Условно нервную клетку можно представить гостиницей, в которой люди остановились отдохнуть и обменяться новостями. Это серая субстанция мозга. Однако, после этого они уезжают дальше – посетить другие интересные места. Для этого им необходимы качественные скоростные дороги – проводящие волокна белого вещества.

И если без темных ядер подкорковых структур и плаща больших полушарий люди вовсе не в состоянии выполнять высшие нервные действия – память, мышление, обучение, то без полноценной белой материи не представляется возможным быстро принимать решения или реагировать на происходящие изменения в окружающем мире.

Возможные заболевания

Любые нарушения анатомической целостности нервной клетки не проходят бесследно. Однако, на тяжесть патологического расстройства и его продолжительность напрямую влияет характер провоцирующего фактора. Так, при ухудшении мозгового кровотока из-за атеросклеротической бляшки, которое приводит к постгипоксическим изменениям головного мозга – ишемического инсульта характерно:

• локальное ощущение онемения;
• частичная/полная утрата движения в какой-либо части тела;
• мышечная слабость.

Если же травмы приводят к гибели большого участка коры, человек вовсе утрачивает одну из своих высших нервных функций, становится инвалидом. В случае опухолевого поражения подкорковых структур могут возникать расстройства в регулировании зависимых от них структур – вегетативные отклонения, терморегуляция, эндокринные расстройства.

Безусловно, заболевания корковых структур заметны сразу же. Между тем, атрофия белых волокон может протекать скрыто, к примеру, при дисциркуляторном энцефалопатии. Вначале страдают мелкие участки мозга, что отражается на повседневной деятельности человека. Позже процесс охватывает все сферы мозговой деятельности – к примеру, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз. При проведении магнитно-резонансной томографии могут быть выявлены единичные очаги в белом веществе лобных долей – лейкоареоз, или же их локализация в мозжечке. Тогда помимо интеллектуальных расстройств больному свойственны двигательные сбои. Подбором оптимальных схем лечения должен заниматься невропатолог с учетом анатомических и функциональных особенностей серого/белого вещества головного мозга.