Серое и белое вещество головного мозга

Как распределяется серое и белое вещество в полушариях большого мозга

Для наглядного изучения строения ЦНС существует несколько методик позволяющих увидеть головной мозг в разрезе. Наиболее информативным считается сагиттальный разрез, с помощью которого мозговые ткани делятся на 2 равноценные части вдоль центральной линии. При этом для изучения расположения серого и белого вещества в толще идеально подходит фронтальный разрез переднего отдела, и соответственно больших полушарий, позволяющий выделить гипоталамус, мозолистое тело и свод.

Белое вещество переднего отдела располагается в толще больших долей, которые являются плацдармом для серого вещества, из которого состоит кора. Она покрывает всю поверхность полушарий своеобразным плащом и относится к структурам высшей нервной деятельности человека.

При этом толщина серого вещества коры неодинакова на всем протяжении и варьируется в пределах 1,5—4,5 мм, достигая наибольшего развития в центральной извилине. Несмотря на это она занимает около 44% от объема переднего мозга, так как располагается в виде извилин и борозд, позволяющих увеличить общую площадь этой структуры.

В основании белого вещества больших полушарий, также располагаются отдельные скопления серого вещества, из которых состоят базальные ядра. Эти образования являются подкорковыми структурами или центральными узлами основания конечного отдела. Специалисты выделяют 4 вида подобных функциональных центров, которые различаются по форме и своему предназначению:

1. хвостатое ядро;
2. чечевицеобразное ядро;
3. ограда;
4. миндалевидное тело.

Все эти структуры между собой отделены прослойками белого вещества, которое передает информацию от них в нижележащие отделы головного мозга посредством черного вещества, расположенного в среднем отделе, а также связывает ядра с корой и обеспечивает их слаженную работу.

За что отвечает серое вещество головного мозга

Работа по изучению головного мозга, как контролирующего органа началась еще в 18 веке и продолжается до сих пор. Возможно, этот процесс проходил намного быстрее, если бы не существовало запрета на анатомическое изучение мозговых тканей и препарирование тела умершего человека на протяжении долгого времени. Также ситуация осложняется тем, что головной мозг — довольно труднодоступный орган, который снаружи надежно защищен костями черепа и большим количеством оболочек, повреждение которых способно негативно влиять на подопытного.

Итак, головной мозг человека включает в себя несколько функциональных скоплений нейронов серого вещества, будь то его кора или ядра, отвечающие за выполнение отдельных движений или контролирующие деятельность некоторых жизненно важных систем организма.

Кора больших полушарий — относительно молодая структура, которая начала формироваться в процессе эволюционного развития человека. Ее наличие и степень развитости является отличительной чертой человеческого мозга, так как у большинства представителей млекопитающих серое вещество коры имеет ограниченные размеры и не так функционально.

Основная функция серого вещества коры больших полушарий — выполнение высших психиатрических задач, которые ставит индивид перед собой в процессе обучения новым навыкам, при этом опыт может быть получен из других источников или окружающей среды. Также выражением работы коры больших полушарий является звуковое воспроизведение речи и внутреннее ее проявление, которая еще в народе обозначается понятием «про себя».

Также серое вещество образует ядра и небольшие пластины, которые присутствует и в других частях головного мозга.

Продолговатый мозг, как функциональное продолжение спинного отдела сочетает в себе характерные черты строения обоих отделов ЦНС. Так же как и спинной, он включает большое количество проводящих волокон, основной задачей которых является осуществление связи конечного отдела со спинным. При этом серое вещество продолговатого мозга уже не имеет характерной непрерывной структуры, как в коре полушарий, а залегает в виде ядер.

Этот отдел, так же как и вся ЦНС, регулирует выполнение физиологических процессов, от которых зависит жизнь человека. К ним относятся следующие операции: дыхание, сердцебиение, выделение, пищеварение, а также защитные рефлекторные движения (например, моргание или чихание) и мышечный тонус. Через него проходят нервные пути и центры, отвечающие за координацию и пространственное положение тела в окружающей среде посредством ядер вестибулярного аппарата.

Характерной особенностью расположения и строения серого вещества в среднем отделе мозга является то, что оно сочетает в себе черты строения продолговатого и конечного отдела, при этом парные скопления серого вещества образуют ядра, а отдельно рассеянные нейроны — центральную около водопроводную структуру и так называемую черную субстанцию.

Анатомическое строение ядер и этого отдела не отличается от строения этой структуры в продолговатом мозге. Основной задачей этих центров является восприятие информации из окружающей среды посредством органов слуха, зрения, обоняния, а также участвуют в выполнении некоторых условных рефлексов, например, поворот головы в сторону громкого звука или яркого света.

Отдельного внимания требуют другие структуры среднего отдела: центральное серое вещество и черная субстанция. Они обладают рядом особенностей, обусловленных их строением и предназначением.

Прослойка черной субстанции условно отделяет ножку мозга от покрышки и регулирует двигательную функцию конечностей. Замечено, что при поражении этой составляющей НС, у заболевшего развивается болезнь Паркинсона, тремор конечностей, также отмечается снижение моторики.

Центральное около водопроводное серое вещество представляет собой негустое рассеянное скопление безмиелиновых нейронов окружающих водопровод. Служит проводником и накопителем информации от нижележащих структур (ретикулярной формации, ядер вестибулярного аппарата, гипоталамуса и др.), а также участвует в формировании болевых ощущений агрессивного поведения и контролирует половое поведение человека.

Связь серого вещества с проводящими путями

Главные функции серой субстанции в мозге человека определяются наличием проводящих путей. Это группы одинаковых нейронов, большие скопления которых образовывают волокна. Они связывают разные отделы мозга между собой, из-за чего в действие приводятся все функции ЦНС.

Каждый проводящий путь начинается от определенных нейронов и заканчивается точно такими же клетками. Все они выполняют одну функцию. Те нейроциты, которые находятся в стволе мозга, отвечают за двигательные рефлекторные реакции организма. Благодаря им поддерживаются мышечный тонус, баланс и равновесие, и многое другое.

Различают несколько видов нервных волокон:

• Ассоциативные;
• Комиссуральные, или спаечные;
• Проекционные;
• Афферентные.

Ассоциативные волокна связывают отделы головного мозга между собой. Но связи эти односторонние. Комиссуральные – помогают обеспечить двустороннюю связь со структурами, которые выполняют однородные функции. Проекционные волокна призваны соединить кору головного мозга с теми его частями, которые лежат в глубине.

Благодаря этим связям осуществляется контроль над мышечной активностью тела и речью, сенсорным восприятием различных органов чувств (слуха, зрения, обоняния, вкуса). Все высшие психические процессы, такие как память, эмоциональность, мышление, сознание, воля, интеллект и другие, контролируются благодаря серому веществу.

Поражение серого вещества

Из выше написанной информации, можно сделать логичный вывод: маленькое, скрытое от человеческих глаз, серое вещество, выполняет рефлекторные и двигательные функции. Поражение, пусть даже малейшей части этого органа приводит к тому, что может образоваться полная или частичная парализация конечностей.

Человек начинает ощущать слабость, онемение в руках и ногах, боли в области спины и груди, нарушения в потоотделении, судороги, проблемы с мочеиспусканием и половой жизнью, повышенная температура тела, учащённое дыхание, теряется чувствительность (это приводит к ожогам, обморожению, ведь рецепторы вовремя не передают сигналы в мозг).

Если запустить этот процесс, то начнётся хроническая воспалительная реакция, неизбежно ведущая к болезни Бехтерева, Альцгеймера, Паркинсона или невралгии спинного мозга, а также проблемами в работе других внутренних органов.

Кроме того, те простые задачи, о которых писалось ранее, становятся для человека невыполнимой миссией. Ему всё тяжелее даётся движение. Тело, как будто, находится в оковах, из которых, порой, сложно выбраться.

Задние мозговые ткани

Непосредственно над продолговатым мозгом находиться мост, а справа мозжечок. Первый отдел представлен в виде валика светлого оттенка. Он связан с мозговыми ножками и myelencephalon.

Поперечные волокна разделяют мост на такие части:

• Вентральная (желудочная). В этом участке substantia alba представлена преимущественно проводящими волокнами, а substantia grisea имеет в здесь свои ядра;
• Дорсальная (спинная). Она состоит из таких элементов:
  • Переключательные ядра;
  • Сетевидное образование;
  • Сенсорные системы;
  • Нервные пути.

Мозжечок расположился сразу под затылочной частью мозга. Он состоит из 2 полушарий и срединной части. Серое вещество представлено в виде ядер (зубчатых, пробковидных, шаровидных, шатровидных) и коры. Белая субстанция находится под темной оболочкой. Располагается во всех извилинах и преимущественно состоит из волокон, которые выполняют следующие цели:

• Связывают мозговые доли и извилины;
• Следуют к ядрам, локализованным внутри;
• Связывают отделы.

Нет серого вещества – нет рефлексов

Суть рефлекса, как раз и заключается в том, чтобы любые действия, приходящие в голову, тут же выполнялись, без особого обдумывания и размышления над ними. Например: подняться утром с кровати, посмотреть на себя в зеркало, поднять упавший предмет, одеться, убрать руку от огня, моргать, шевелить пальцами, переставлять ноги во время ходьбы, жевать пищу, взять какую-то вещь, написать или напечатать текст, вырезать фигуру из бумаги и так далее.

Разве это не чудо? А ведь большинство людей так не считают. Для них все эти движения – пустая формальность, не требующая особого внимания. Но если не серое и белое вещество спинного мозга, то пришлось бы много времени тратить на то, чтобы осмыслить каждую деталь своей жизни и понять, как её выполнять. А так, для автоматического выполнения этих дел, не нужно никакой мозговой деятельности.

В каждом человеке такие рефлексы уже заложены с момента его рождения. А вот учёным-робототехникам приходится долго работать над тем, чтобы хоть как-то воспроизвести то, что человек выполняет без особого труда. Роботы, созданные людьми – всего лишь жалкое подобие уникального строения человеческого организма. В программу деятельности робота включены только некоторые функции из огромного списка, которые может выполнять любое живое создание.

И хотя науке удалось увеличить количество этих функций, но до оригинала ещё очень далеко!

Исследования

Современная наука располагает множеством методов исследования деятельности серой субстанции головного мозга. К таковым можно отнести:

• Регистрация импульсной активности нервных клеток. Регистрация проводится с помощью микроэлектродов, которые, находясь вплотную к клеткам, прикасаются к ним и словно впиваются в них. Таким образом исследуется электрический потенциал нейрона, его вольтаж и амплитуда. Качественные изменения могут характеризовать распад серого вещества.
• Электроэнцефалография. Данный метод позволяет исследовать и зарегистрировать минимальные колебания электрических потенциалов прямо с поверхности черепной коробки. С помощью ЭЭГ изучаются различные ритмы деятельности головного мозга, и является ключевым в исследовании биологических ритмов, в частности сна. Также электроэнцефалография безболезненно позволяет увидеть изменение серого вещества у ребенка. Методика не является инвазивной, в отличие предыдущей.
• Магнитоэнцефалография. МЭГ позволяет изучить синхронную активность полей серого вещества. Ведь часть именно рассинхронизация является причиной многих патологических состояний деятельности центральной нервной системы.
• Позитронно-эмиссионная томография. Этот компьютерный метод дает возможность визуализировать функциональную деятельность коры больших полушарий. ПЭТ позволяет «увидеть» пространственное изображение структуры мозга.
• Ядерная магнитная резонансная интроскопия. С помощью данного метода можно увидеть в мозгу серое вещество, так как ЯМРИ дает картину структуры тканей.

Не нашли подходящий ответ?Найдите врача и задайте ему вопрос!

Причины возникновения гидроцефалии у взрослых

Огромное количество факторов способно спровоцировать водянку головного мозга. Болезнь возникает из-за:

• перенесенного инсульта;
• инфекционных болезней мозга и оболочек (менингита, энцефалита, вентрикулита, туберкулеза);
• опухолей;
• сосудистых патологий, в числе которых разрывы аневризмы;
• травм головы и посттравматических состояний (нормотензивная гидроцефалия);
• нарушений развития нервной системы;
• нарушений выработки, циркуляции, всасывания ликвора;
• низкой плотности мозгового вещества.

Гидроцефалия головного мозга у взрослого диагностируется такими методами:

1. МРТ. Помогает не только убедиться в правильности диагноза, но и определить его причины.
2. Компьютерная томография.
3. Цистернография. Диагностика служит для определения типа гидроцефалии.
4. Нейропсихологическое обследование.
5. Рентген с контрастным веществом.

Если в результате одного или нескольких этих исследований прогноз подтвердился, применяются такие способы лечения:

1. Медикаментозная терапия. Вариант подходит, если гидроцефалия умеренная. Взрослому пациенту прописывают лекарства, понижающие внутричерепное давление (Лазикс, Маннит), мочегонные препараты. В ходе терапии применяется также легкий лечебный массаж. Все это поможет стабилизировать состояние взрослого пациента, но не вылечить его, а добиться субкомпенсированной стадии.
2. Шунтирование мозга. Не проводится при хронической гидроэнцефалии, воспалении, проблемах со зрением, но эффективно при асимметричной форме. Взрослому пациенту ставят дренаж, по которому избыток цереброспинальной жидкости уходит в другие пространства организма. Операция в подавляющем большинстве случаев дает положительный результат. Через некоторое время взрослый человек полностью возвращается к своей обычной жизни. Периодически нужна вторичная установка шунта.
3. Эндоскопия. Эффективна при смешанной, заместительной, симметричной гидроцефалии. Эндоскопическая операция проводится микроинструментами. С их помощью удаляют жидкость и причину, которая нарушает ее циркуляцию, к примеру, опухоль.
4. Народные средства. Эффективны исключительно для того, чтобы подавить симптомы, которыми проявляется гидроцефалический синдром. Рекомендуется применять мочегонные травяные отвары (душицу, толокнянку, петрушку), ягоды можжевельника, спиртовой раствор корня аира.
5. Диета. В случае гидроцефалии головного мозга у взрослого необходимо соблюдать правила питания, направленные на то, чтобы улучшить обмен водно-солевого баланса. Нужно категорически отказаться от продуктов, из-за которых в организме накапливается жидкость. Это свежий хлеб, жирное мясо и птица, копчености, колбасные изделия, сладости. Вместо них нужно есть больше свежих овощей и фруктов, каш. Блюда лучше всего готовить на пару.

Симптомы и признаки гидроцефалии

Выделяют наружный, внутренний и смешанный тип водянки. При этом последний считается самым опасным. Смешанная гидроцефалия подразумевает уменьшение головного мозга, при котором накопление жидкости идет как в пространстве желудочков, так и в субарахноидальном. Если она умеренная, то у пациента практически нет жалоб и жить с ней он может очень долго. В более серьезных случаях проявления гидроэнцефалопатии у взрослых следующие:

1. Головная боль. Она почти не проходит, но утром более сильная, чем в остальные периоды.
2. Тошнота. Как и головная боль, особенно остро она ощутима в утренние часы.
3. Сонливость. Этот симптом сигнализирует о том, что гидроцефалия сопровождается другими неврологическими расстройствами.
4. Расстройства речи, проблемы с памятью.

Это неокклюзионная заместительная гидроцефалия. Субарахноидальное пространство расширено, в нем и ведется скопление жидкости. У взрослого с таким заболеванием отмечаются следующие симптомы:

• постоянное чувство усталости;
• тошнота, рвота;
• незначительные нарушения зрения;
• потливость;
• двоение в глазах;
• изменения сексуального поведения;
• нарушения ходьбы.

Внутренней

Если у взрослого тривентрикулярная окклюзионная гидроцефалия, при которой ликвор заполняет пространства желудочков, он может страдать от:

• повышенного внутричерепного давления;
• тошноты, рвоты;
• сильных головных болей;
• проблем со зрением, слухом.

Чем опасно поражение белого и серого вещества

В результате любых патологических процессов, происходящих в структурах белого и серого вещества, ярко выраженная симптоматика заболевания может проявляться по-разному и зависит от места локализации разрушенного участка и обширности очаговых повреждений головного мозга.

Особо опасные заболевания характеризуются наличием нескольких или множественных труднодоступных очагов поражения, которые отягчены смазанной симптоматикой, состоящей из большего количества признаков патологических изменений.

Заболевания ЦНС, сопровождающиеся изменениями в строении белого вещества:

• Лейкоатероз. Относится к много очаговым изменениям в структуре головного мозга. В результате этого недуга происходит постепенное снижение плотности белого вещества, располагающегося в полушариях мозжечке и стволе этого органа. Приводит к дегенеративным изменениям в поведении человека и не является самостоятельным заболеванием, так как чаще всего развивается на фоне недостаточного снабжения питательными веществами нервной ткани.
• Самой распространённой причиной такого недуга, как рассеянный склероз, является демиелинезация белого вещества или разрушение миелиновой оболочки нервных волокон. Также как при первом заболевании процесс носит много очаговый характер и затрагивает все структуры ЦНС, из-за чего имеет обширную клиническую картину, в которой могут сочетаться множество признаков и симптомов болезни. Обычно пациенты с рассеянным склерозом легко возбудимы, имеют проблемы с памятью и мелкой моторикой. В особо тяжелых случаях развивается паралич и другие нарушения двигательной функции.
• Такое патологическое состояние, как гетеротопия серого вещества головного мозга, характеризуется нетипичным расположением нейронов серого компонента в структурах этого отдела ЦНС. Встречается у детей с эпилепсией и другими психическими патологиями, например, умственной отсталостью. Является результатом генетической и хромосомной аномалии в развитии человека.

Достижения в современной медицине позволяют диагностировать патологические изменения в мозговом веществе еще на начальной стадии развития, что крайне важно для проведения последующих терапевтических действий, так как известно, что любые прогрессирующие перемены в структуре и белого и серого вещества мозга в итоге ведут к дегенеративным изменениям и другим тяжелым неврологическим проблемам. Диагностика заболевания включает в себя очный осмотр пациента специалистом-неврологом, во время которого с помощью специальных тестов выявляются практически все патологические изменения в сером и белом веществе, без применения специальной аппаратуры

Диагностика заболевания включает в себя очный осмотр пациента специалистом-неврологом, во время которого с помощью специальных тестов выявляются практически все патологические изменения в сером и белом веществе, без применения специальной аппаратуры.

Наиболее информативной методикой изучения и белого и серого вещества является МРТ и КТ, позволяющие получить некоторое количество снимков внутреннего состояния структур головного мозга. При помощи этих методов исследования появилась возможность детально изучить общую анатомическую картину как единичных, так и множественных очагов изменений этих функциональных единиц НС.

Патологическая анатомия

Фронтальный разрез полушарий головного мозга при его отеке: увеличение объема левого полушария, стертость границ между белым и серым веществом, спадение боковых желудочков, более выраженное на стороне набухания (указано стрелками).

Макроскопически отек и набухание головного мозга характеризуются рядом признаков: влажностью и помутнением поверхности, увеличением объема, повышенной дряблостью (оводненностью) мозгового вещества, имеющего желтовато-розовую окраску, нечеткостью границ между серым и белым веществом (рис.). В связи с общим увеличением объема головного мозга обнаруживаются глубокие вдавления в области полушарий мозжечка и выбухание его миндалин, что является морфологическим признаком странгуляции стволовых отделов в отверстии намета мозжечка. Однако отмечаются и различия признаков отека и набухания. При преобладающем отеке имеет место полнокровие и отечность мягкой оболочки головного мозга, с поверхности к-рой наряду с кровью стекает прозрачная жидкость. В желудочках мозга отмечается повышенное количество цереброспинальной жидкости. Вещество мозга на разрезах представляется избыточно влажным, легко режется ножом, с поверхности разреза стекает прозрачная жидкость. При преимущественном набухании структурных элементов головного мозга мягкие мозговые оболочки, напротив, суховаты, вещество мозга плотное, нож прилипает к поверхности разреза. В желудочках мозга цереброспинальная жидкость отсутствует или содержится в незначительном количестве, желудочки щелевидны.

Особенности микроскопической картины определяются наличием в мозговом веществе межструктураль-ных пространств, заполненных интерстициальной жидкостью, к-рые занимают до 10—15% объема органа. Электронно-микроскопические данные о бесщелевом прилегании структурных элементов мозговой ткани и о преимущественно интраглиальном характере церебрального отека требуют корректив. Возможность разрыва перегруженных жидкостью аст-роцитарных отростков признают и нек-рые сторонники интраструктуральной теории отека. Повышенная гидратация ткани мозга при световой микроскопии проявляется ее разрыхлением, более или менее распространенными дистрофическими изменениями нейронов коры и подкорковых центров, а также стенок внутримозговых сосудов, разбуханием миелиновых оболочек нервных волокон с образованием баллонообразных вздутий, дистрофическими и пролиферативными изменениями астроцитарной нейроглии с явлениями распада отростков (клазматодендроз), гидропическим превращением гиперплазированной олигодендроглии (особенно по ходу мозговых капилляров), иногда активацией микроглии.

При патоморфол, диагностике необходимо учитывать комплекс макро-и микроскопических признаков, а также их соотношение друг с другом. Наличие отдельных признаков, напр, расширения периваскулярных пространств, еще не свидетельствует об отеке и набухании головного мозга, поскольку может быть следствием перераспределения тканевой жидкости без увеличения ее количества. Поэтому распространенный термин «периваскулярный отек мозга» имеет относительный характер. Одним из достоверных показателей отека и набухания является нарушение удельной плотности мозговой ткани. Отек и набухание мозга может быть преимущественно местным (перифокальным) или диффузным. Процесс обычно охватывает как серое, так и белое вещество, но, по мнению ряда исследователей, он преобладает в белом веществе. Четко выделить особо предрасположенные (или резистентные) к отеку и набуханию зоны мозговой ткани не удается.