Как и любой другой орган мозга, таламус имеет крайне важную и незаменимую функцию для организма. Трудно представить, но этот сравнительно маленький орган несет ответственность за все психические функции: восприятие и понимание, память и мышление, ведь благодаря ему мы видим, понимаем, ощущаем мир и воспринимаем все, что нас окружает. Благодаря его работе мы ориентируемся в пространстве и во времени, чувствуем боль, этот «коллектор чувствительности» воспринимаем и перерабатывает информацию, полученную от всех рецепторов, кроме обоняния и передает необходимый сигнал в нужный отдел коры головного мозга. В итоге организм дает правильную реакцию, проявляет правильные модели поведения на соответствующий раздражитель или сигнал.
Общие сведения
Промежуточный мозг расположен под мозолистым телом и состоит из: таламуса (таламического мозга) и гипоталамуса.
Таламус (он же: зрительный бугор, коллектор чувствительности, информатор организма) – это отдел промежуточного мозга, находящийся в его верхней части, над стволом мозга. Сюда стекаются сенсорные сигналы, импульсы из самых разных частей организма и от всех рецепторов (кроме обоняния). Тут они перерабатываются, орган оценивает, насколько важны приходящие импульсы для человека и отправляет информацию дальше в ЦНС (центральная нервная система) или к коре головного мозга. Этот кропотливый и жизненно важный процесс происходит благодаря составляющим таламуса – 120 разнофункциональным ядрам, которые несут ответственность за принятие сигналов, импульсов и за отправку переработанной информации в соответствующий отдел коры головного мозга.
Благодаря сложной структуре, «зрительный бугор» способен не только принимать и перерабатывать сигналы, но и анализировать их.
Готовая информация о состоянии организма и его проблемах поступает к коре головного мозга, которая, в свою очередь, разрабатывает стратегию решения и устранения проблемы, стратегию дальнейших действий и поведения.
Строение
Таламус — парное яйцевидное образование, состоящее из нервных клеток, которые объединяются в ядра, благодаря которым и происходит восприятия и обработка сигналов и импульсов, идущих от разных органов чувств. Таламус занимает основную часть промежуточного мозга (приблизительно 80%). Состоит из 120 разнофункциональных ядер серого вещества. По форме он напоминает небольшое куриное яйцо.
Исходя из строения и расположения отдельных частей, таламический мозг можно разделить на: метаталамус, эпиталамус и субталамус.
Метаталамус (подкорковый слуховой и зрительный центр) — состоит из медиальных и латеральных коленчатых тел. В ядро медиального коленчатого тела заканчивается слуховая петля, а в латеральную – зрительные тракты.
Медиальные коленчатые тела составляют слуховой центр. В медиальной части метаталамуса из подкоркового слухового центра аксоны клеток направляются к корковому концу слухового анализатора (верхняя височная извилина). Дисфункция этой части метаталамуса может привести к снижению слуха или к глухоте.
Латеральные коленчатые тела составляют подкорковый зрительный центр. Тут заканчиваются зрительные тракты. Аксоны клеток, формируют зрительную лучистость, по которой зрительные импульсы достигают коркового конца зрительного анализатора (затылочная доля). Дисфункция этого центра может привести к проблемам со зрением, а серьезные поражения – к слепоте.
Эпиталамус (надталамус) – верхняя задняя часть таламуса, которая возвышается над ним: включает эпифиз, который является надмозговой железой внутренней секреции (шишковидное тело). Эпифиз находится в подвешенном состоянии, так как расположен на поводках. Он отвечает за выработку гормонов: днем он вырабатывает гормон серотонин (гормон радости), а ночью – мелатонин (регулятор режима дня и гормон ответственный за цвет кожи и глаз). Эпиталамус играет роль в регуляции жизненных циклов, регулирует период наступления полового созревания, режимы сна и бодрствования, тормозит процессы старения.
Поражения эпиталамуса приводят к нарушению жизненных циклов, в том числе к бессоннице, а также к половым дисфункциям.
Субталамус (подталамус) или преталамус является мозговым веществом маленького объема. Состоит в основном из субталамического ядра и имеет соединения с бледным шаром. Субталамус контролирует мышечные ответы и отвечает за выбор действия. Поражение субталамуса приводят к двигательным нарушениям, тремору, параличу.
Кроме всего перечисленного, таламус имеет связи со спинным мозгом, с гипоталамусом, подкорковыми ядрами и, естественно, с корой головного мозга.
Каждый отдел этого уникального органа несет определенную функцию и отвечает за жизненно важные процессы, без которых нормальное функционирование организма невозможно.
Ядра
Некоторые учёные считают термин «ядра» не совсем корректным и внутри структур, которые так называются, выделяют «подъядра». Можно делать так, а можно обойтись более крупными структурами. Поэтому мы будем говорить о некоторых скоплениях как о «ядрах», хоть, возможно, корректнее было бы разделять их ещё на большее число. Тем не менее, данная статья – не учебник, и наша цель – просто и понятно рассказать о ядрах и группах ядер вообще.
Ядра таламуса
Группа передних ядер таламуса обозначена на рисунке как AN. Считается, что они играют роль в контроле бодрствования, вовлечены в процесс обучения и эпизодическую память. И так же они – часть лимбической системы.
Группа средних ядер таламуса, или дорсомедиальное ядро (на рисунке MD), занимает довольно большой объём таламуса и важно в процессе запоминания, внимания, планирования, абстрактного мышления. Так же оно задействовано, когда человек одновременно выполняет множество действий (так называемый мультитаскинг, который мы никому не рекомендуем). Если нарушается работа этого ядра, то возникает состояние, которое называется «синдром Корсакова». Человек перестаёт запоминать события настоящего, при этом более-менее хорошо может воспроизводить воспоминания о прошлом.
Вентральная группа ядер (на рисунке VNG) состоит из трёх ядер. Первое – переднее вентральное ядро (VA), которое участвует в процессе движения. Оно часто поражается при болезни Паркинсона. Второе – переднее латеральное ядро (VL), задействовано в координации движений и в процессе планирования совершить какое-то движение. Ещё оно играет роль и в том, чтобы учиться двигаться. Это актуально не только для маленьких детей, как можно сразу подумать, но и для взрослых, которые учатся танцевать или плавать. Третье ядро – заднее вентральное (VPL и VPM), важная часть соматосенсорной системы. Оно воспринимает информацию от прикосновений, положения тела в пространстве (или «мышечного чувства» проприоцепции), боли, вкуса, возбуждения и даже желания почесаться.
Пульвинарное ядро (на рисунке PUL) – ответственно за визуальное внимание. У человека он занимает до 40% таламуса, то есть оно одно из самых больших ядер. Если в нём что-то пойдёт не так, то может появиться одностороннее пространственное игнорирование – когда мозг человека не реагирует на то, что показывают со стороны, противоположной поражённой. Например, при проблеме с левой частью этого ядра, человек либо не видит то, что происходит справа, либо не может сконцентрировать внимание на происходящем. Другим проявлением проблемы с пульвинарным ядром может быть синдром дефицита внимания и гиперактивности.
Метаталамус (на рисунке MTh) – представлен двумя образованиями: парными медиальными коленчатыми телами (на рисунке MG), которые играют роль подкоркового центра слухового анализатора, и латеральными коленчатыми телами (на рисунке LG). Последние — точно такой же подкорковый центр, но уже зрительного анализатора. Оба эти анализатора связаны с центрами соответствующих анализаторов в коре головного мозга. Считается, что MG могут определять интенсивность и длительность звука.
Функции таламуса
«Коллектор чувствительности» получает, фильтрует, перерабатывает, интегрирует и направляет в мозг информацию, которая поступает от всех рецепторов (кроме обоняния). Можно сказать, что в его центрах происходит формирование восприятия, ощущения, понимания, после чего обработанная информация или сигнал поступают в кору больших полушарий.
Главными функциями органа являются:
- переработка информации получаемой от всех органов (рецепторы зрения, слуха, вкуса и осязания) чувств (кроме обоняния);
- управление эмоциональными реакциями;
- регулирование непроизвольной двигательной активности и мышечного тонуса;
- поддерживание определенного уровня активности и возбудимости головного мозга, что необходимо для восприятия информации, сигналов, импульсов и раздражений исходящих извне, из окружающей среды;
- отвечает за интенсивность и чувство боли.
Как мы уже говорили, каждая доля таламуса состоит из 120 ядер, которые исходя из функциональности, можно разделить на 4 основные группы:
- ретикулярную;
- латеральную (боковые);
- медиальную (срединные);
- ассоциативную.
Ретикулярная группа ядер (отвечает за равновесие) – отвечает за обеспечение равновесия при ходьбе и баланса в организме.
Латеральная группа (центр зрения) – отвечает за зрительное восприятие, принимает и передает импульсы в теменную, затылочную часть коры головного мозга – зрительной зоне.
Медиальная группа (центр слуха) — отвечает за слуховое восприятие, принимает и передает импульсы в височную часть коры — слуховой зоне.
Ассоциативная группа (тактильные ощущения) — принимает и передает в кору головного мозга тактильную информацию, то есть сигналы, исходящие от рецепторов кожных покровов и слизистых оболочек: болевые ощущения, зуд, удар, прикосновение, раздражение и т.д.
Также, с функциональной точки зрения, ядра можно разделить на: специфические и неспецифические.
К специфическим ядрам поступают сигналы от всех рецепторов (кроме обоняния). Они обеспечивают эмоциональную реакцию человека и отвечают за возникновение болевых ощущений.
Специфические ядра, в свою очередь, бывают:
- внешние — получают импульсы от соответствующих рецепторов и отправляют информацию в конкретные зоны коры. Благодаря этим импульсам возникают чувства и ощущения;
- внутренние — не имеют прямых связей с рецепторами. Получают информацию уже переработанной со стороны релейных ядер. От них импульсы идут в кору головного мозга в ассоциативные зоны. Благодаря этим импульсам возникают примитивные ощущения и обеспечивается взаимосвязь между сенсорными зонами и корой больших полушарий.
Неспецифические ядра поддерживают общую активность коры головного мозга, посылая неконкретные импульсы и стимулируя мозговую активность. Не имея прямой связи с корой, неспецифические ядра таламуса передают свои сигналы в подкорковые структуры.
Рефлекторные связи таламуса. Ядра таламуса (специфические и неспецифические) и их проекции
Промежуточный мозг
(diencephalons) включает в себя несколько образований, расположенных кпереди от среднего мозга. Самыми крупными из них являются
таламус
(зрительный бугор),
метаталамус
(коленчатые тела) и
гипоталамус
(подбугровая область).
Это сложно организованные структуры, состоящие из большого числа ядер и обеспечивающие множество различных функций. Вместе с большими полушариями промежуточный мозг участвует в организации всех сложных форм поведения и регуляции всех функций организма. Однако структура, нейронная организация и функции таламуса и гипоталамуса настолько различны, что их рассматривают отдельно, как самостоятельные образования.
Таламус
или зрительный бугор – парное сравнительно массивное образование, состоящее преимущественно из серого вещества. Таламус у человека представляет массивное содержащее около 120 ядер, которые разделены волокнами белого вещества.
Он имеет тесные связи с корой. Таламус является подкорковым (промежуточным) центром всех видов чувствительности, кроме обонятельной. К нему подходят и переключаются восходящие (афферентные) проводящие пути, по которым передается информация от различных рецепторов (кожа, зрение и т.д.). От таламуса нервные волокна идут к коре больших полушарий, составляя таламокорковые пути, и частично, я базальным ганглиям.
Считается, что в таламусе хранятся ключи к тайнам коры головного мозга. Характер связей ядер таламуса с корой основывается на их структурно – функциональных различиях. На основе морфологических различий и характера проекций в кору ядра таламуса делят на:
Специфические
:
o релейные
(внешние). Получают импульсы от афферентных систем непосредственно и передают в первичные проекционные зоны коры (строго специфичны). Импульсы также идут к ассоциативным ядрам. Разрушение релейных ядер приводит к полной и необратимой потере соответствующей чувствительности или нарушениям движения
o ассоциативные
ядра (внутренние), не имеющие прямых контактов с афферентными системами. Получают импульсы от релейных ядер. От них импульсы идут во вторичные проекционные и ассоциативные (в третичные проекционные) зоны коры, обеспечивают связь между сенсорными системами в коре головного мозга и создают примитивные ощущения.
Неспецифические
. Неспецифические ядра таламуса не относятся к какой–либо одной проекционной зоне. Они морфологически и функционально связаны со многими системами и участвуют вместе с ретикулярной формацией мозгового ствола в осуществлении неспецифических функций. От неспецифических ядер таламуса импульсы проецируются на кору больших полушарий диффузно и направляются к нейронам всех слоев коры. Неспецифическая система усиливает специфическую, повышает возбудимость корковых нейронов, оказывает на них модулирующее влияние. Деятельность неспецифических ядер таламуса тесно связана с механизмами развития сна и интегративными механизмами мозга.
Срединная часть таламуса обращена в третий желудочек, верхняя поверхность – боковой желудочек, а боковая и нижняя поверхность – соседним образованиям мозга.
Метаталамус или
коленчатые тела – представляют собой небольшие возвышения и состоят из серого вещества: ядер коленчатых тел.
Латеральные коленчатые тела
– подкорковый центр зрения. К нейронам его ядер подходят нервные волокна зрительного тракта (от сетчатки глаза), а аксоны идут в зрительную область коры
Медиальные коленчатые тела
– подкорковый центр слуха. Ядра принимают нервные волокна слухового проводящего пути, а аксоны его нейронов следуют в слуховую зону коры больших полушарий.
Отдельно о зрительном бугре
Ранее считалось, что таламус обрабатывает только зрительные импульсы, тогда орган и получил название — зрительные бугры. Сейчас это название считается устаревшим, так как орган обрабатывает практически весь спектр афферентных систем (кроме обоняния).
Система, которая обеспечивает зрительное восприятие – одна из самых интересных. Основной внешний орган зрения – глаз – рецептор, который имеет сетчатку и оснащен особенными клетками (колбочки, палочки), которые трансформируют световой пучок и электрический сигнал. Электрический сигнал, в свою очередь, проходя по нервным клеткам, попадает в латеральный центр таламуса, который отправляет обработанный сигнал в центральный отдел коры головного мозга. Тут происходит окончательный анализ сигнала, благодаря чему формируется увиденное, то есть – картинка.
