Головной мозг, его строение. Работа нейронов (хардкор)
В этот раз будем говорить о том, как именно люди думают, о том, как работает головной мозг. Не переживайте, головной мозг есть у любого человека, иначе бы он просто не существовал, по сути суть всей остальной части человека поддерживать его работу, снабжать его хорошей кровью с достаточным количеством кислорода, чтобы он мог функционировать, клеткам мозга тоже нужна энергия, которая берётся из глюкозы в основном за счёт её окисления, без кислорода так много энергии из глюкозы не получится, и что бы не говорили всякие любители диет, из жиров тоже полностью мозг черпать энергию не будет, как и эритроциты, которые как раз и переносят кислород, в противном случае через некоторое время организм начнёт использовать белок из мышц для синтеза глюкозы, вот так.
Что это вообще такое? Мозг-орган в человеческом теле, состоящий в остовном из нейронов, нейроглий и липидов (липиды не жиры, жиры относятся к липидам). Главный орган центральной нервной системы (ЦНС), в которую входит ещё и спинной мозг, но в данном случае он нам не интересен (есть также переферическая нервная система (ПНС), куда входят различные спинномозговые и черепные нервы, ганглии (скопления нейронов вне ЦНС), различные рецепторы и т.п., в общем, все нервные ткани вне ЦНС, но в данном случае сейчас не про неё, хотя там тоже много чего интерестного).
Начнём с самого основного и самого маленького, с нейронов и нейроглий.
Нейроны-нервные клетки, ответственные за передачу ощущений, мыслительную деятельность, память, движения мышц, регуляцию работы мышц, происходит это всё за счёт его электрической возбудимости, т.е способности отвечать на стимулы и преобразовывать их в нервные импульсы. Нервные импульсы или потенциалы действия-электрические сигналы, проходящие по поверхности мембраны нейрона, возникают за счёт движения ионов через ионные каналы в мембране нервных клеток.
Нейрон состоит в основном из клеточного тела (сома, прекарион), дендритов и аксона, последние два также являются нервными волокнами, т.е нервными отростками. Дендриты-выросты, получающие информацию, обычно короткие, конусообразные и очень развлетвлённые. Аксон у клетки один (иногда вообще нет), длинный (бывает протягивается от стопы ноги до головного мозга), тонкий, цилиндрический отросток, передаёт нервные импульсы другой клетке, не всегда нервной, присоединяется к соме конусообразным возвышением, аксонным холмиком. Ближайший к холмику участок аксона-начальный сегмент. На соединении холмика и начального сегмента есть триггерная зона (да, так и называется) от которой идут импульсы вдоль аксона. От аксона могут отходить под прямым углом обходные (коллатеральные) ветки. Завершаются аксоны множеством отростков-аксонных терминалий (телодендрий), некоторые их которых завершаются синаптическими концевыми луковицами (колбами Краузе, луковицами Краузе), в которых находятся синаптические везикулы, в которых хранятся нейромедиаторы. Участок сообщения между нейронами-синапс, всего у одного нейрона может быть в среднем 1000 синапсов. Синапсы бывают 3-х видов: химическими (передача с помощью нейромедиатора), электрическими (сигнал передаётся без нейромедиатора, за счёт близкого расположения нейронов), смешанными, а также возбуждающими и тормозными.
Строение нейрона
Передача импульса
На мембране нейрона образуется так называемый мембранный потенциал покоя, когда на внутренней части мембраны скапливаются отрицательные ионы, на внешней-положительные, таким образом на внутренней и внешней стороне менмбраны создаются потенциалы, между ними появляется разность потенциалов, т.е. напряжение. Жидкости же вне и снаружи нейрона остаются электрически нейтральными.
В мембране существуют ионные каналы, через которые проходят, как не трудно догадаться ионы. Проходят благодаря электрохимическому градиенту, заключающемуся в разности концентрации ионов и разности их зарядов, положительные ионы будут идти к отрицательным и наоборот. Возникает электрический ток, который может изменить потенциал покоя. У ионных каналов есть ворота, которые состоят и белка, так же, как и сами каналы, канал может закрыться белком, а может открыться при сдвигании белка.
Есть 4 типа ворот:
Ворота каналов утечки, открываются и закрываются случайным образом.
Лиганд-зависимые ворота, открываются и закрываются в ответ на химические стимулы, например в ответ на нейромедиатор.
Механические ворота-за счёт внешнего механического воздействия, типа надавливания на что-либо.
Потенциал-зависимые ворота-открываются в ответ на изменение мембранного потенциала.
Также есть градуальный потенциал, который либо увеличивает отрицательный заряд (гиперполяризующий градуальный потенциал) либо его уменьшает во внутренней строне менбраны (деполяризующий). Возникает за счёт воздействия на лиганд-зависимые и механические ворота.
Стимул деполяризует мембрану, открываются потенциал-зависимые натриевые ворота, закрываются натриевые (ионы натрия проходят внутрь мембраны), открываются калиевые ворота, ионы калия уходят из цитоплазмы мембрана реполяризуется, иногда слишком сильно до -90мВ, но со временем возвращается к обычному состоянию -70мВ.
Попадание ионов натрия порождает открытие каналов на смежных сегментах мембраны, потенциал действия распространяется по мембране. Сам по себе электрический ток не протекает сквозь нейрон, ток протекает сквозь мембрану благодаря положительным ионам.
Вот потенциал уже на аксоне, надо, чтобы был нужный потенциал на другом нейроне. Передача возможна благодаря нейромедиаторам по большей части (иногда клетки просто расположенны рядом, но в любом случае не соприкасаются), которые и помогают открывать нужные каналы в нейроне. Нейромедиаторы же высвобождаются благодаря ионам кальция, которые выходят из кальциевых каналов. Нейрон, от которого передаётся сигнал-пресинаптический, который принимает-постсинаптический. Вот так вот это всё работает, вот так вот передаётся сигнал.
Синапсы могут образовываться постоянно, могут постепенно отсеиваться за ненадобностью. Благодаря этому мозг развивается, запоминает информацию и всякое такое, и наоборот, что-то исчезает из памяти, но вот на счёт деградации вопрос более сложный, т.к. даже если исчезнут какие-то связи на их место придут новые, если хоть как-то напрягать мозг, да и умный человек сам по себе будет часто думать в той области, в которой соображает, связи будет использовать, а если связей в голове изначально в нужном месте не может много появиться, то чего ждать, ну не образуется столько нужного белка для создания нужных нейронов с нужными связями, тренировать можно мозг всё равно, но лучше в той области, которая ближе.
Как проходят ионы через мембрану
График, на вопрос можете не отвечать)
Весь процесс в нейроне наглядно
Химический синапс
Нейроны бывают:
Мультиполярными, один аксон, несколько дендритов, которыми являются большинство нейронов головного и спинного мозга.
Биполярными, один аксон, один дендрит.
Униполярными, один аксон, слившийся с дендритом, или просто один отросток.
Также бывают сенсорными, двигательными, вставочными (обрабатывают информацию от сенсорных нейронов, возбуждают двигательные нейроны)
В головном мозге примерно 100 млрд нейронов.
Нейроглия-совокупность клеток, поддерживающие активность нейронов, составляет около 50% ЦНС. Их в 5-50 раз больше, чем нейронов.
Нерв-пучок аксонов в ПНС, в ЦНС они называются трактами.
Виды нейронов
Клетки нейроглии бывают:
Астроцитами, которые имеют множество отростков, которые также делятся на протоплазматические и фиброзные астроциты. Поддерживают нервные клетки за счёт своей прочности, их отростки оплетают кровеносные сосуды, защищая нейроны от всяких опасных веществ, но не надо думать, что они прям от всего защитят, есть непонятно что, вроде грибов, продающихся у дороги, не стоит. Могут поддерживать подходящую химическую среду для генерации нервных импульсов, участвовать в процессах обучения и памяти. Предположительно у эмбрионов решулируют рост, миграцию, взаимные связи между нейронами головного мозга.
Олигодендроглиоцитами, с меньшими размерами и меньшим числом отростков, чем у астроцитов. Отвечают за формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов нейронов ЦНС, такие аксоны называются миелинизированными. Миелоновая оболочка-многослойная белково-жировая оболочка, изолирует аксоны и ускоряет передачу нервного импульса.
Микроглиями, мелкие, с тонкими развлетвлёнными отростками. Удаляет осколки клеток, разрушает вредные микроорганизмы и повреждённые нервные ткани.
Также есть эпендимальные клетки, производят спинномозговую жидкость, выстилают желудочки головного мозга.
В головном мозге (да и в спинном) есть серое и белое вещество. Белое вещество состоит из миелинизированных аксонов, белое, потому что миелон, который покрывает аксоны имеет белый цвет, серое из клеточных тел, немиелинизированных аксонов, аксонных терминалей, нейроглий.
Нейроглии с нейронами
Перейдём уже к самому мозгу, к его отделам.
Гловной мозг состоит из:
Большого мозга, отвечающего за мыслительные процессы. Именно в него входи кора головного мозга, в которой те самые извилины находятся, состоящая из серого вещества, также базальные ганглии из того же серого вещества, а также из белого вещества, которое нужно для передачи импульсов.
Промежуточного мозга, состоящего из зрительного бугра (таламуса), гипоталамуса, эпиталамуса, эпифиз которого вырабатывает мелатонин.
Ствола головного мозга, состоящего из: продолговатого мозга, который регулирует дыхание, сердечно-сосудистую систему, содержит рвотный центр, центр глотания, варолиева моста, регулирующего также дыхание, движение, содержит вестибулярные ядра, среднего мозга, который, содержит некоторые рефлекторные центры, которые касаются зрительной активности, из его чёрного вещества выходят нейроны, вырабатывающие дофамин. Через ствол проходит ретикулярная формация.
Мозжечка, координация движений, конечно же.
Строение мога
Функции мозга, если разберётесь, скриншот скана вещь такая
Большой мозг делится на 2 полушария, правое и левое. Есть по этому поводу очередной миф, типа люди, у которых доминирует левое полушария тянутся к точным наукам, к логическому познанию мира и т.п., у которых правое-к творчеству. На самом деле нет, есть лобная доля, ответственная за мышление, есть разделение функций между полушариями, но вот разделения интересов исходя из разделения на полушария нет. Какое-то полушарие действительно может доминировать, только у разных людей доминирование по разному проявляется, у кого-то сильнее, у кого-то вообще нет, при этом даже у тех, у кого одно полушарие лучше работает, какой-то сильной разницы в развитии не будет.
На этом закончим, тема большая реально, тут тоже не всё описанно, если уж прям всё надо, то есть специальная литература. Высшую нервную деятельность затронем в другой раз
Что это вообще такое? Мозг-орган в человеческом теле, состоящий в остовном из нейронов, нейроглий и липидов (липиды не жиры, жиры относятся к липидам). Главный орган центральной нервной системы (ЦНС), в которую входит ещё и спинной мозг, но в данном случае он нам не интересен (есть также переферическая нервная система (ПНС), куда входят различные спинномозговые и черепные нервы, ганглии (скопления нейронов вне ЦНС), различные рецепторы и т.п., в общем, все нервные ткани вне ЦНС, но в данном случае сейчас не про неё, хотя там тоже много чего интерестного).
Начнём с самого основного и самого маленького, с нейронов и нейроглий.
Нейроны-нервные клетки, ответственные за передачу ощущений, мыслительную деятельность, память, движения мышц, регуляцию работы мышц, происходит это всё за счёт его электрической возбудимости, т.е способности отвечать на стимулы и преобразовывать их в нервные импульсы. Нервные импульсы или потенциалы действия-электрические сигналы, проходящие по поверхности мембраны нейрона, возникают за счёт движения ионов через ионные каналы в мембране нервных клеток.
Нейрон состоит в основном из клеточного тела (сома, прекарион), дендритов и аксона, последние два также являются нервными волокнами, т.е нервными отростками. Дендриты-выросты, получающие информацию, обычно короткие, конусообразные и очень развлетвлённые. Аксон у клетки один (иногда вообще нет), длинный (бывает протягивается от стопы ноги до головного мозга), тонкий, цилиндрический отросток, передаёт нервные импульсы другой клетке, не всегда нервной, присоединяется к соме конусообразным возвышением, аксонным холмиком. Ближайший к холмику участок аксона-начальный сегмент. На соединении холмика и начального сегмента есть триггерная зона (да, так и называется) от которой идут импульсы вдоль аксона. От аксона могут отходить под прямым углом обходные (коллатеральные) ветки. Завершаются аксоны множеством отростков-аксонных терминалий (телодендрий), некоторые их которых завершаются синаптическими концевыми луковицами (колбами Краузе, луковицами Краузе), в которых находятся синаптические везикулы, в которых хранятся нейромедиаторы. Участок сообщения между нейронами-синапс, всего у одного нейрона может быть в среднем 1000 синапсов. Синапсы бывают 3-х видов: химическими (передача с помощью нейромедиатора), электрическими (сигнал передаётся без нейромедиатора, за счёт близкого расположения нейронов), смешанными, а также возбуждающими и тормозными.
Строение нейрона
Передача импульса
На мембране нейрона образуется так называемый мембранный потенциал покоя, когда на внутренней части мембраны скапливаются отрицательные ионы, на внешней-положительные, таким образом на внутренней и внешней стороне менмбраны создаются потенциалы, между ними появляется разность потенциалов, т.е. напряжение. Жидкости же вне и снаружи нейрона остаются электрически нейтральными.
В мембране существуют ионные каналы, через которые проходят, как не трудно догадаться ионы. Проходят благодаря электрохимическому градиенту, заключающемуся в разности концентрации ионов и разности их зарядов, положительные ионы будут идти к отрицательным и наоборот. Возникает электрический ток, который может изменить потенциал покоя. У ионных каналов есть ворота, которые состоят и белка, так же, как и сами каналы, канал может закрыться белком, а может открыться при сдвигании белка.
Есть 4 типа ворот:
Ворота каналов утечки, открываются и закрываются случайным образом.
Лиганд-зависимые ворота, открываются и закрываются в ответ на химические стимулы, например в ответ на нейромедиатор.
Механические ворота-за счёт внешнего механического воздействия, типа надавливания на что-либо.
Потенциал-зависимые ворота-открываются в ответ на изменение мембранного потенциала.
Также есть градуальный потенциал, который либо увеличивает отрицательный заряд (гиперполяризующий градуальный потенциал) либо его уменьшает во внутренней строне менбраны (деполяризующий). Возникает за счёт воздействия на лиганд-зависимые и механические ворота.
Стимул деполяризует мембрану, открываются потенциал-зависимые натриевые ворота, закрываются натриевые (ионы натрия проходят внутрь мембраны), открываются калиевые ворота, ионы калия уходят из цитоплазмы мембрана реполяризуется, иногда слишком сильно до -90мВ, но со временем возвращается к обычному состоянию -70мВ.
Попадание ионов натрия порождает открытие каналов на смежных сегментах мембраны, потенциал действия распространяется по мембране. Сам по себе электрический ток не протекает сквозь нейрон, ток протекает сквозь мембрану благодаря положительным ионам.
Вот потенциал уже на аксоне, надо, чтобы был нужный потенциал на другом нейроне. Передача возможна благодаря нейромедиаторам по большей части (иногда клетки просто расположенны рядом, но в любом случае не соприкасаются), которые и помогают открывать нужные каналы в нейроне. Нейромедиаторы же высвобождаются благодаря ионам кальция, которые выходят из кальциевых каналов. Нейрон, от которого передаётся сигнал-пресинаптический, который принимает-постсинаптический. Вот так вот это всё работает, вот так вот передаётся сигнал.
Синапсы могут образовываться постоянно, могут постепенно отсеиваться за ненадобностью. Благодаря этому мозг развивается, запоминает информацию и всякое такое, и наоборот, что-то исчезает из памяти, но вот на счёт деградации вопрос более сложный, т.к. даже если исчезнут какие-то связи на их место придут новые, если хоть как-то напрягать мозг, да и умный человек сам по себе будет часто думать в той области, в которой соображает, связи будет использовать, а если связей в голове изначально в нужном месте не может много появиться, то чего ждать, ну не образуется столько нужного белка для создания нужных нейронов с нужными связями, тренировать можно мозг всё равно, но лучше в той области, которая ближе.
Как проходят ионы через мембрану
График, на вопрос можете не отвечать)
Весь процесс в нейроне наглядно
Химический синапс
Нейроны бывают:
Мультиполярными, один аксон, несколько дендритов, которыми являются большинство нейронов головного и спинного мозга.
Биполярными, один аксон, один дендрит.
Униполярными, один аксон, слившийся с дендритом, или просто один отросток.
Также бывают сенсорными, двигательными, вставочными (обрабатывают информацию от сенсорных нейронов, возбуждают двигательные нейроны)
В головном мозге примерно 100 млрд нейронов.
Нейроглия-совокупность клеток, поддерживающие активность нейронов, составляет около 50% ЦНС. Их в 5-50 раз больше, чем нейронов.
Нерв-пучок аксонов в ПНС, в ЦНС они называются трактами.
Виды нейронов
Клетки нейроглии бывают:
Астроцитами, которые имеют множество отростков, которые также делятся на протоплазматические и фиброзные астроциты. Поддерживают нервные клетки за счёт своей прочности, их отростки оплетают кровеносные сосуды, защищая нейроны от всяких опасных веществ, но не надо думать, что они прям от всего защитят, есть непонятно что, вроде грибов, продающихся у дороги, не стоит. Могут поддерживать подходящую химическую среду для генерации нервных импульсов, участвовать в процессах обучения и памяти. Предположительно у эмбрионов решулируют рост, миграцию, взаимные связи между нейронами головного мозга.
Олигодендроглиоцитами, с меньшими размерами и меньшим числом отростков, чем у астроцитов. Отвечают за формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов нейронов ЦНС, такие аксоны называются миелинизированными. Миелоновая оболочка-многослойная белково-жировая оболочка, изолирует аксоны и ускоряет передачу нервного импульса.
Микроглиями, мелкие, с тонкими развлетвлёнными отростками. Удаляет осколки клеток, разрушает вредные микроорганизмы и повреждённые нервные ткани.
Также есть эпендимальные клетки, производят спинномозговую жидкость, выстилают желудочки головного мозга.
В головном мозге (да и в спинном) есть серое и белое вещество. Белое вещество состоит из миелинизированных аксонов, белое, потому что миелон, который покрывает аксоны имеет белый цвет, серое из клеточных тел, немиелинизированных аксонов, аксонных терминалей, нейроглий.
Нейроглии с нейронами
Перейдём уже к самому мозгу, к его отделам.
Гловной мозг состоит из:
Большого мозга, отвечающего за мыслительные процессы. Именно в него входи кора головного мозга, в которой те самые извилины находятся, состоящая из серого вещества, также базальные ганглии из того же серого вещества, а также из белого вещества, которое нужно для передачи импульсов.
Промежуточного мозга, состоящего из зрительного бугра (таламуса), гипоталамуса, эпиталамуса, эпифиз которого вырабатывает мелатонин.
Ствола головного мозга, состоящего из: продолговатого мозга, который регулирует дыхание, сердечно-сосудистую систему, содержит рвотный центр, центр глотания, варолиева моста, регулирующего также дыхание, движение, содержит вестибулярные ядра, среднего мозга, который, содержит некоторые рефлекторные центры, которые касаются зрительной активности, из его чёрного вещества выходят нейроны, вырабатывающие дофамин. Через ствол проходит ретикулярная формация.
Мозжечка, координация движений, конечно же.
Строение мога
Функции мозга, если разберётесь, скриншот скана вещь такая
Большой мозг делится на 2 полушария, правое и левое. Есть по этому поводу очередной миф, типа люди, у которых доминирует левое полушария тянутся к точным наукам, к логическому познанию мира и т.п., у которых правое-к творчеству. На самом деле нет, есть лобная доля, ответственная за мышление, есть разделение функций между полушариями, но вот разделения интересов исходя из разделения на полушария нет. Какое-то полушарие действительно может доминировать, только у разных людей доминирование по разному проявляется, у кого-то сильнее, у кого-то вообще нет, при этом даже у тех, у кого одно полушарие лучше работает, какой-то сильной разницы в развитии не будет.
На этом закончим, тема большая реально, тут тоже не всё описанно, если уж прям всё надо, то есть специальная литература. Высшую нервную деятельность затронем в другой раз