Большой мозг человека: чего там только нет!

Большой мозг человека: чего там только нет!

^{Рис. 3. Большой мозг и другие важные составляющие тайны}

И наконец, самый заметный, высокоразвитый и крупный отдел центральной нервной системы. Сложно даже сразу сказать, что именно делает его таким запоминающимся. То ли это выдающиеся (по сравнению с остальными частями, конечно) размеры, то ли необычный и причудливый рисунок извилин, избороздивший его поверхность. Во всяком случае, благодаря этой относительной известности, сообщение о том, что большой мозг человека состоит из правого и левого полушарий, новостью ни для кого не является. Соединены они между собой мозолистым телом — скоплением нервных волокон аксонов.

К слову, их число в мозолистом теле достигает числа в 200 000 000. Надо полагать, речь идет о приблизительной цифре – какая ж аппаратура сможет со стопроцентной гарантией поручиться за точность подсчетов подобных величин!

Но интереснее всего в структуре мозолистого тела то, что большинство аксонов, его образующих, связывает определенные участки одного полушария с парными им в другом полушарии. То есть расположены эти связки поперечно. Однако большинство – это еще не все, и среди них немало таких, которые пролегают также вдоль мозолистого тела, связывая между собой области с совершенно разной «специализацией». Эти волокна называются ассоциативными и задействуются, когда поступающая в мозг информация неоднородна и подлежит обработке сразу несколькими его отделами.

Львиную долю массы полушарий составляет белое вещество. Часто можно встретить мнение, будто бы полушария сплошь состоят из него, а слоем серого вещества они покрыты только сверху. На самом деле это не совсем так. Внутри тела полушарий тоже присутствуют скопления клеток серого вещества, представленные небольшими, но видимыми без микроскопа группками. Разница же между белым и серым веществом состоит в том, что первое образовано в основном аксонами, а второе – дендритами нейронов.

Напомним, что слово «нейрон» обозначает тип клетки. В данном случае нервной. А у нервной клетки есть (и это отличает ее от большинства других клеток) отростки, которые бывают двух видов.

Первый вид – неразветвленные отростки, покрытые оболочкой из белка миелина, который и придает им белый цвет. Отростки такого вида передают сигнал от «своей» клетки к соседним клеткам или их отросткам. И называются они аксонами.

Другой вид – это дендриты, получившие свое название из-за множества добавочных двусторонних ответвлений на своем стволе. Они похожи на ветку дерева, миелиновой оболочки не имеют и предназначены для передачи сигналов извне к телу «своей» клетки.

У каждого нейрона может быть только один аксон – распространитель информации. Зато дендритов, напротив, сколько угодно. Вот поэтому ткани мозга разделяются на белые и серые в зависимости от того, в клетках какой из них больше тех или иных видов отростков. Сами же клетки и там, и там – одинаковы.

В то же время белое и серое вещество различаются своим назначением. Мышление как процесс сосредоточено полностью в коре головного мозга – то есть в сером веществе. Аксоны же белого вещества образуют сложную сеть своего рода проводов. Эти провода связывают различные участки коры как с остальными отделами центральной нервной системы (включая, разумеется, спинной мозг), так и между собой.

Есть вероятность, что такое представление науки об исполняемой белым веществом роли со временем покажется ей же чересчур упрощенным. Однако на данный момент случаев осуществления белым веществом каких-либо более сложных «обязанностей» ученым зафиксировать не удалось.

Кроме белого вещества, полушария образованы еще и полостями желудочков головного мозга. Всего их насчитывается четыре. Один (то есть третий) расположен в виде небольшой полости между таламусом и гипоталамусом, другой (четвертый) – это продольная полость, как бы зажатая между продолговатым и задним мозгом. Находится она ниже мозжечка. А первый и второй составляют, собственно, внутреннее пространство обоих полушарий. Они парные и самые крупные изо всех.

Желудочки заполнены спинномозговой жидкостью. А биологическое назначение столь странной жидкой основы, на которой покоится сама мозговая ткань обоих цветов, состоит в амортизации – причем в самом прямом смысле слова. Человек ведь существо подвижное. И при каждом его движении заключенный, подобно желтку, в более просторную, чем он сам, скорлупу черепа мозг подвергается толчкам, встряхиванию, смещению в самых различных направлениях. Как и желток в яйце, он соединен с черепом не настолько прочными связями, чтобы противостоять решительно всем таким переменам траектории. У яйца для этого есть белковые эластичные канатики, а у мозга – только несколько общих для него и черепных костей мест входа нервов и сосудов. И естественно, серповидные выросты – гребни, разделяющие его части…

Но ничем больше мозг с черепом не связан, поэтому сотрясение его заработать сравнительно несложно – достаточно удариться совсем легонько, но просто неудачно. Обычное же встряхивание – от ходьбы, прыжков, бега или откровенно акробатических трюков – мозг практически не ощущает. Однако происходит это не само по себе, а благодаря многоступенчатой системе амортизации.

Первая ступень образована S-образным изгибом позвоночника в районе поясницы. Эта особенность вообще сглаживает походку человека и очень облегчает «условия эксплуатации» всех органов туловища – от легких до брюшной полости и малого таза.

На пути же от ступней непосредственно к мозгу существует еще одна амортизирующая «прокладка» – шея. Ее изгиб не так основателен, как поясничный, однако он тоже существует, что легко заметить, присмотревшись к выступающему седьмому (на уровне плеч) позвонку…

Третий амортизирующий барьер образован системой обширных и помельче полостей внутри самого черепа, которые заполнены ликвором под сравнительно постоянным давлением. Все желудочки сообщаются между собой и спинным мозгом посредством связующих канальцев, что способствует выравниванию давления жидкости в различных частях «жидкой подушки». А при сотрясении мозга происходит одно из двух.

Первый сценарий: удар был достаточно силен, чтобы сотрясти эту конструкцию, что называется, до самого основания и вызвать отказ сразу нескольких защитных механизмов. И второй: он пришелся в неудачное место – то есть по одной из тех осей движения, по которым мозг смещается особенно легко. Либо, как вариант, его направление совпало с направлением циркуляции спинномозговой жидкости по желудочкам, что и вызвало резкий ее наплыв из одной полости в другую. Но в абсолютном большинстве эпизодов со встряхиванием содержимого черепной коробки факт его взвешенности в жидкостях, которыми заполнено пространство черепа, позволяет свести повреждения тканей самого мозга к минимальным.

Оболочек у головного мозга, вопреки расхожему мнению, не одна, образованная серым веществом, а три. Без учета самой кости, разумеется. Первая составляет одновременно и надкостницу черепных костей, однако связана она с ними не особенно прочно. Самая прочная эта взаимосвязь – у основания черепа, где надкостница сращена с костью целым набором проникающих в щели костей выростов.

С другой своей стороны та же самая оболочка и тем же методом проникает во все основные «водоразделы» между частями головного мозга. Тем самым она дополнительно фиксирует их отдельно друг от друга: правое полушарие большого мозга и мозжечка от левого полушария, а также весь большой мозг – от мозжечка. Эти разделители – выросты на внутренней поверхности надкостницы называются серпами.

Следующая оболочка мозга называется паутинной, или, пользуясь классической латынью, арахноидальной. Она образована тонким слоем уплощенных клеток и не содержит сосудов. Пространство между нею и предыдущей, твердой, оболочкой называется субдуральным. Заполнено оно особым, не имеющим аналогов в организме, видом жидкости.

Следующая, третья по счету, оболочка, сплетена из сплошных сосудов. Она-то и выполняет функции снабжения кровью и питательными веществами всего вещества мозга. И выполняет, нужно сказать, почти всегда в «авральном» режиме. Объясняется это тем, что мозг в процессе работы поглощает 20 % от всего кислорода, который требуется организму. То есть изо всех органов тела головной мозг является абсолютным чемпионом по потреблению кислорода. И его нехватка сказывается на качестве работы этого органа быстрее всего.

Убедиться в данном факте лично может каждый человек, и для этого вовсе не обязательно лезть в петлю. Среднестатистическому жителю крупного города достаточно бывает, к примеру, съездить на выходные в сосновый бор. Всего пара-тройка часов, проведенных среди дурманящих ароматов коры и хвои, – и у горожанина, привычного дышать углекислотой да выхлопными парами, начинается мигрень. И она появляется вовсе не от усталости после переезда – нет.

Малоприятными головными болями туристы обязаны деревьям, которые своей листвой постоянно очищают и обогащают кислородом воздух лесополосы. Привычный к одной, более-менее постоянной, степени насыщения крови кислородом, мозг горожанина не способен мгновенно перестроиться под новый, более интенсивный темп. Крови он «прокачивает» столько же, сколько и всегда, поскольку потребляет оттуда не только воздух. Следовательно, приостановить или замедлить ее циркуляцию он не может, и воздуха вместе с нею бывает вынужден поглотить в несколько раз больше обычного. К счастью, мигрень чаще всего проходит уже к концу первого дня.

Возможности мозга по количеству «съедаемого» O₂ поистине безграничны, потому к хорошему снабжению он привыкает быстро. Самую же сложную в этом плане задачу перед ним ставят именно хвойные леса. Особенно в дождливую погоду. Увеличение электромагнитного напряжения в атмосфере во время грозы заставляет некоторые молекулы кислорода распадаться на отдельные атомы. Эти атомы нередко оседают на кончиках сосновых игл, так как иглы обладают собственным, противоположным статическим зарядом. И когда где-нибудь неподалеку «объявляется» целая кислородная молекула O₂, свободные атомы на кончиках игл присоединяются к ней, образуя молекулу озона O. Такие процессы происходят в атмосфере Земли повсеместно и по разным причинам, однако в хвойных лесах – чаще и активнее всего…

Ну а между сосудистой и паутинной оболочками тоже пролегает небольшой зазор, именуемый субарахноидальным пространством. Там циркулирует уже спинномозговая жидкость. Обе эти мягкие оболочки в тандеме образуют первый защитный барьер головного мозга: проникшая в спинномозговую жидкость инфекция тут же уничтожается весьма активными в этом плане клетками паутинной оболочки. Причем ограждают ткани мозга от остальной среды организма не одни они. Абсолютно все разделы центральной нервной системы человеческого тела, включая не только головной, но и спинной мозг, снабжены своеобразной, полностью автономной «полосой препятствий». Полоса эта называется гематоэнцефалическим барьером, и она ограждает нервные ткани от ненужных или мешающих их нормальной работе воздействий извне.