Функции и строение мозжечка головного мозга у человека

Мозжечок – это часть головного мозга, которая управляет опорно-двигательным аппаратом. Мозжечок человека не связан напрямую с рецепторами, которые превращают влияние внешних и внутренних факторов в нервные импульсы. Этот участок мозга взаимодействует со всеми другими отделами ЦНС. К нему направлены импульсы, поступающие от рецепторов сухожилий, мышц, суставных сумок, связок, коры полушарий, ядер подкоркового слоя и продолговатого мозга.

В свою очередь от мозжечкового мозгового отдела отходят импульсы в направлении других участков ЦНС. Таким способом осуществляется двухстороннее взаимодействие. Функции мозжечка, расположенного в головном мозге человека, связаны с удержанием равновесия, согласованностью движений конечностей и других частей тела.

Общие сведения об органе

Мозжечок, именуемый так же малым мозгом, расположен над варолиевым мостом и продолговатым участком. Внешне выглядит как другие мозговые структуры с характерными извилинами, углублениями, складками на поверхности. Состояние органа и наличие нарушений в его работе отчетливо прослеживается при выполнении быстрых движений – игре на музыкальном клавишном инструменте, печатании при помощи клавиатуры машинки или ноутбука, беге.

Орган контролирует последовательность, четкость, размеренность действий, выполняемых разными частями тела. Он не вызывает мышечные сокращения, но определяет последовательность движений и временные рамки их исполнения. Информация о желаемой последовательности действий поступает в мозжечок из других отделов мозга и участков тела.

Информация обратной связи позволяет оценивать соответствие запланированных и исполненных движений. Мозжечок корректирует программу двигательной активности с учетом отклонений. Коррекция происходит путем увеличения или уменьшения активации отдельных мышц. Орган в содействии с корковыми структурами большого мозга заблаговременно планирует новое движение. Раздражение этого участка мозга провоцирует расширение зрачков, увеличение показателей артериального давления.

Серьезное поражение мозжечковых волокон приводит к сбоям в работе организма:

1. Астазия. Нарушение способности удерживать тело в положении стоя.
2. Атония. Аномально пониженный тонус скелетных мышц и мышечных волокон внутренних органов.
3. Астения. Состояние бессилия, общей слабости.
4. Атаксия. Нарушение функций мелкой моторики, отсутствие согласованности движений.

Вегетативные функции при повреждении структур, которые входят в состав мозжечка, нарушены. Механизмы естественной регуляции дыхания, кровообращения, поддержания нормальной температуры тела замедлены. Поражение всего или части мозжечка не провоцирует развитие паралича и практически не влияет на когнитивные способности.

Человек испытывает затруднения, если нужно выучить и запомнить новые движения. Чтобы разобраться в вопросах, для чего нужен и за что отвечает мозжечок, стоит вспомнить, что орган является центром управления крупной и мелкой моторикой. Он координирует сложные и простые движения на подсознательном уровне без подключения мыслительных процессов и привлечения работы сознания.

Ю.В. Зуева, Н.К. Корсакова, Л.A. Калашникова

Москва, Россия

На протяжении многих лет мозжечок рассматривался как структура, ответственная исключительно за координацию и статику движений. И хотя в клинических исследованиях давно был накоплен материал о связи патологии мозжечка с такими заболеваниями как аутизм, шизофрения, сенильная деменция, из-за отсутствия инструментально-технической базы эти данные оставались на феноменологическом уровне (Sehmahmann, 1991; Snider, 1982; Weinberger et al., 1980; Cole et al.., 1989). С развитием нейровизуализационных методов исследования, таких как позитронно-эмиссионная томография, однофотонная эмиссионная томография и высокоразрешающая магнитно-резонансная томография, а также с накоплением огромного массива данных в рамках анатомических, лабораторных, клинических исследований была показана роль мозжечка в организации психических функций (Akshoomoff & Courchersne, 1992; Botez-Marquard & Botez, 1993; Berquin et al., 1998; Kim et al., 1994; Leiner et al., 1986; Orioli & Stick, 1989; Paradiso et al., 1997; Paulesu et al., 1995; Petersen & Fiez, 1993; Sehmahmann, 1996, 1997, 1998; Sehmahmann & Handya, 1987; Silvery et al., 1994). Концепция о влиянии мозжечка на когнитивные процессы сформировалась относительно недавно, но уже в 1997 году в США под редакцией Sehmahmann была опубликована первая в мире монография «Мозжечок и познание», обобщившая имеющиеся на сегодняшний день клинические, анатомические, физиологические и нейровизуализационные данные (Sehmahmann, 1997). Анатомической основой участия мозжечка в психических функциях являются его двусторонние связи с ассоциативными зонами коры преимущественно контрлатеральных полушарий головного мозга и лимбикоретикулярным комплексом. При этом было отмечено изолированное существование путей, идущих к моторной коре и префронтальным отделам мозга, что в свою очередь определяет возможность изолированного возникновения когнитивных и двигательных расстройств при поражении мозжечка (Hook, 1997; Kim et al., 1994; Leiner et al.. 1986, 1993; Middleton & Stick, 1994; Orioli & Strick,1989; Sehmahmann, 1997; Sehmahmann, Handya, 1987). Показано также, что патология мозжечка различного генеза (опухоли, дегенерации, гипоплазия, сосудистые изменения) приводит к широкому спектру нарушений психических функций в виде нарушений планирования, абстрактного мышления, рабочей памяти, дефицита пространственных функций, речи, эмоционально-личностных изменений (Botez-Marquard & Botez, 1993; Berquin et al.. 1998; Canavan et al., 1994; Cole, 1994; Grafman et al., 1992; Malm et al., 1998; Sehmahmann, 1998; Silvery et al., 1994).

Однако большинство исследований ограничены рассмотрением либо отдельных психических функций и их составляющих, либо изучением клинических синдромов, что препятствует возможности нахождения общих механизмов формирования весьма разнообразных и многочисленных когнитивных симптомов. Представляется адекватным для решения этой задачи применение комплексного синдромного анализа к нарушенным психическим функциям. В школе А.Р.Лурия более 20 лет начаз Т. В. Мельниковой (1974) было проведено исследование больных с субтенториальными опухолями (в том числе и с опухолью мозжечка) и получены данные о наличии у них нейропсихологических синдромов по типу лобного и височно-теменно-затылочного. При этом была показана взаимосвязь между нейропсихологическими нарушениями и дисфункцией именно этих отделов коры больших полушарий по ЭЭГ. Однако, выявленные изменения объяснялись преходящими сосудистыми нарушениями, связанными с определенной локализацией опухоли. Роль мозжечка в когнитивном дефиците не была означена и не получила развития в дальнейших исследованиях.

Опираясь на опыт западных исследователей и применяя методологию синдромного анализа, разработанную в школе А.Р. Лурия (2000), мы сформулировали задачу провести комплексное изучение нарушений высших психических функций (ВПФ) при инфарктах мозжечка и выявить клинические параметры, влияющие на степень когнитивного снижения при данной форме патологии. Изолированные инфаркты по сравнению с другими видами заболеваний (мозжечковые дегенерациия, опухоли, врожденные аномалии) являются наиболее адекватной и корректной клинической моделью, так как развиваются у больных без сопутствующих признаков поражения полушарий мозга, которые нельзя полностью исключить при дегенеративных заболеваниях или опухолях мозжечка, нередко сопровождающихся гидроцефалией. Вместе с тем, изолированные инфаркты – это очень редко встречаемая клиническая модель (Malm et al., 1998: Schmahmann. 1998; Schmalimann & Handya. 1987) и настоящая работа с обследованием 25 больных с данной патологией является первой, проведенной на такой многочисленной выборке.

переключение – предыдущая | следующая – нейропсихологическое исследование

А. Р. Лурия и психология XXI века. Содержание

Строение мозжечка

Строение мозжечка сложное. Орган состоит из многих частей – долек полушарий, червя, коры, ядер и ножек, которые выполняют определенные функции и связывают мозжечок с отделами мозга. Анатомия мозжечка представлена двумя полушариями, пролегающими по обе стороны от червя. Кора мозжечка сформирована из трех участков:

1. Архицеребеллум. Иначе именуется флоккулонодулярной долей.
2. Палеоцеребеллум. Двусторонне взаимодействует с рецепторами спинного мозга и сенсомоторным участком коры, покрывающей большие полушария.
3. Неоцеребеллум. Двусторонне взаимодействует с нейронами коры, составляющими полушария большого мозга, рецепторами зрительного и слухового аппаратов.

Кора состоит из внутреннего (зернистого), наружного (молекулярного) и среднего слоя, сформированного из клеток Пуркинье. Послойная структура органа указывает на процессы интеграции, которые отражают активное взаимодействие разных отделов мозга. Слои мозжечка обеспечивают его связь с разными отделами ЦНС. Толща мозжечка содержит 3 пары ядер – боковые зубчатые, срединные ядра шатра, закругленные и пробковидные в пространстве между первыми двумя парами.

Мозжечок соединен с отделами мозга посредством ножек. Волоконный состав ножек, расположенных в мозжечке, включает ядра вестибулярного нерва, а также нервных пучков – нежного и клиновидного. Нижние ножки объединяют орган с участком продолговатого мозга. Средние ножки в виде пространной, выступающей части мозжечка располагаются сбоку и переходят в варолиев мост. Корковые структуры полушарий, пролегающих в большом мозге, контролируют работу мозжечка, используя средние ножки. Сплющенные пучки верхних ножек направлены в обе стороны.

Червь

Строение и функции мозжечка невозможно представить без червя, который соединяет вместе оба полушария органа. Червеобразная структура состоит из нервных волокон белого вещества. Патологические изменения в тканях червя вызывают атаксию.

Дольки

Дольки полушария, находящиеся в мозжечке, разграничены бороздами. Червь и полушария содержат по 8 долек. Передняя, так же как флоккулонодулярная доли, находящиеся в мозжечке, связаны рабочими функциями с мозгом позвоночного столба и вестибулярным аппаратом. К полушариям мозжечка поступают импульсы от рецепторов ткани мышц и суставов. С передней стороны к полушарию прилегает небольшое образование – клочок.

Ядра

Ядра, находящиеся в мозжечке, управляют осевыми и проксимальными мышцами конечностей. Замысел движения появляется в ассоциативных корковых структурах мозга, затем передается посредством афферентных путей по направлению к элементам опорно-двигательной системы. Программа запланированного движения формируется в зубчатом ядре и одновременно в полушариях мозжечка, затем перенаправляется к двигательным центрам коры при помощи ядер таламуса. Воспроизводимым движением нельзя управлять, используя соматосенсорную систему обратных связей. Поражение ядер вызывает судорожное сокращение мышц, управляющих конечностями.

Функции малого мозга

Физиология мозжечка в основном связана с двигательной активностью и регуляцией вегетативной системы. Учащенное сердцебиение и дыхание во время спортивных занятий спровоцировано реакцией мозжечка на увеличение физической нагрузки. В результате улучшается кровоснабжение тканей, их насыщение кислородом и питательными веществами. Орган играет решающую роль в удержании равновесия. Функции мозжечка включают:

• согласованность, синхронизацию движений;
• сохранение равновесия и заданной позы;
• обеспечение точности целенаправленных движений с расчетом времени и учетом четко обозначенных координат;
• взаимодействие мышц агонистов и антагонистов;
• регуляцию деятельности вегетативной системы.

Орган принимает участие в запоминании двигательной информации. С его деятельностью связано корректное исполнение физических приемов, поз и упражнений в спорте.

Функции органа и за что он отвечает

Малый мозг играет роль оценщика при принятии решений. Функции мозжечка головного мозга человека — прием и сохранение информации о результатах этого действия и возможных последствиях.

Мозжечок выполняет такие функции как:

• поддержание тонуса мышечных волокон и контроль над позой тела;
• корректировка медленных движений и их координация по отношению к положению тела;
• контроль процесса выполнения движений, требующих быстрой реакции.

Для как можно лучшего изучения особенностей этого органа и того для чего он нужен, ученые провели ряд исследований над животными. Проводилось удаление мозжечков, в результате наблюдалось развитие:

• астазии — животное чувствовало себя неуверенно в пространстве, оно широко расставляло конечности и покачивалось;
• атонии — нарушение способности нормального функционирования мышечных волокон, терялась способность сгибать и разгибать конечности;
• астении — потеря возможности осуществлять контроль над своими движениями;
• атаксии — резкие движения.

Симптомы поражения мозжечка

Патологические процессы часто сопровождаются дисметрией. Конечности не могут плавно переместиться в заданную позицию из-за некорректной силы и неверного направления движения. Еще один признак клинического поражения – дисдиадохокинез, выражается в неуклюжем, угловатом выполнении движений, которые быстро чередуются. Для выявления нарушения больному предлагают постучать концами пальцев одной руки по тыльной стороне другой руки или быстро поворачивать кисть ладонью вверх и вниз.

Попытка воспроизвести сложное движение приводит к раздроблению действия на раздельные этапы. В результате движение выполняется прерывисто. Если пациент пытается прикоснуться к предмету, возникает интенционный тремор конечности. Амплитуда дрожания увеличивается по мере сокращения расстояния до цели. Пациенты с нарушениями функций мозжечка при ходьбе сильно расставляют ноги, теряют равновесие и часто падают. Слова и предложения выговариваются в замедленном темпе, невнятно. Речь приобретает скандированный характер.

Гипотония – понижение мышечного тонуса, проявляется в сочетании с уменьшением мышечной силы. Уменьшается мышечное сопротивление пассивным движениям. Методом пальпации выявляется повышенная мягкость мышц. Появляется маятникообразный коленный рефлекс. Когда врач ударяет специальным молотком по коленному сухожилию ниже чашечки, нога некоторое время раскачивается из-за ослабленного мышечного тонуса. В норме длительные колебания конечности не происходят. Другие симптомы:

• Головокружение, тошнота, головная боль. Состояния развиваются вследствие разрыва функциональной связи между вестибулярным аппаратом и мозжечком.
• Повышенная утомляемость из-за физических и умственных нагрузок.
• Сбои в работе органов сердечно-сосудистой системы.
• Дисфункция железы, которая вырабатывает желудочный сок.
• Неврологические отклонения.

Расположение мозжечка в черепной ямке сзади обуславливает особенности симптоматики при некоторых заболеваниях. К примеру, при образовании опухоли, болезнь на первых стадиях проявляется симптомами поражения мозгового ствола или признаками блокировки отвода спинномозговой жидкости.

Лечение и прогноз

При любых видах поражения терапию делят на симптоматическую и этиологическую. Возможности восстановления погибших клеток очень малы. Поэтому врачи купируют лишь симптоматику болезни. Используются лекарственные средства, хирургические методики. Прогноз у заболевания неблагоприятный.

Как развивать мозжечок?

Дети с мозжечковой недостаточностью могут отставать в развитии от сверстников. А у пожилых людей частые падения являются источником опасных осложнений. Как же развить «малый» мозг?

1. Самый древний метод – это укачивание младенца в люльке. Не зря наши предки мастерили колыбели к рождению первенца. Это не только забота о матери, но и развитие вестибулярного аппарата ребенка;
2. Далее, для тренировок двухлетки подходят качели. Они должны быть современными и безопасными. Просто играйте с малышом и развивайте не только вестибулярные навыки, но и разговорную речь;
3. После 5-7 лет с детьми проводят занятия на балансировочной доске доктора Бильгоу. Ее можно смастерить самостоятельно или купить в магазине. А лучше посетить курсы с опытным инструктором ЛФК;
4. На доске выполняется не только балансировка. Используются упражнения с киданием-ловлей мешочков с песком, мячиком и другими приспособлениями.

Важно Барбитураты в моче: препараты, сроки выведения, допустимая норма, чем грозят

Важно регулярно проводить тренировки (3-4 раза в неделю). Длительность занятий – не менее 30 минут

При хорошем самочувствии такие тренировки доступны и для пожилых людей.

Заболевания

Заболевания, которые поражают мозжечок – киста, злокачественная опухоль, пороки и аномалии развития, абсцесс, оливопонтоцеребеллярные дегенеративные процессы, мозжечковая атаксия, вызванная наследственными факторами, известная как атаксия Пьера Мари. Патологии мозжечка вызывают расстройства в работе опорно-двигательного аппарата. Нарушения затрагивают:

• координацию движений (динамическая атаксия);
• поддержание равновесия (статическая атаксия);
• мышечный тонус.

Поражение конкретной доли отражается в симптоматике. К примеру, повреждение ткани клочково-узелкового участка приводит к атонии мышц, проходящих вдоль позвоночного столба.

Влияние мозжечка на вегетативные функции

Малый мозг наделен способностью, влиять на функционирование всех систем организма. Поражение мозжечка приводит к снижению артериального давления и развитию брадипное. Тонус дыхательных мышц со стороны поражения будет пониженным, на противоположной же стороне будет наблюдаться его повышение.

Изменяется тонус мышечных волокон кишечника, он будет пониженным, а это становится причиной нарушения вывода содержимого кишечника и желудка. Наблюдается угнетение процесса всасывания питательных веществ. Обменные процессы ускоряются, увеличивается уровень глюкозы в крови, который сохраняется в течение длительного периода времени по сравнению с нормой. Аппетит ухудшается, больной худеет, подавляется процесс регенерации тканей.

Делая вывод, хочется акцентировать внимание на том, что мозжечок, несмотря на свои небольшие размеры, играет очень важную роль в функционировании всего организма. Его поражение может стать причиной тяжелых нарушений, при отсутствии адекватной терапии это чревато необратимыми последствиями.

Диагностика патологий

Инструментальная диагностика проводится при помощи методов УЗИ, МРТ и КТ. Другие методы исследований – пункция спинномозговой жидкости, допплерография сосудов. Для выявления нарушений в работе органа проводят вестибулометрию – ряд неврологических тестов:

1. Проба Ромберга. Пациент находится в положении стоя, стопы ног сдвинуты вместе, глаза закрыты, верхние конечности вытянуты вперед, затем разводятся в стороны.
2. Проба Ромберга с усложнением. Положение тела такое же, как в обычной пробе Ромберга. Единственное отличие – стопы ног находятся на одной линии. При этом правая стопа расположена перед левой стопой.
3. Ходьба вдоль прямой линии. Тест проводится с открытыми глазами, затем с закрытыми глазами.
4. Проба Унтербергера. Пациент шагает на одном месте с закрытыми глазами, высоко приподнимая колени. Угол отклонения от первоначального положения после совершенных 50 шагов в норме не превышает 30°.
5. Пальценосовая проба. Попытка прикоснуться указательным пальцем к собственному носу с закрытыми глазами завершается промахом или дрожанием пальца.

Анализ крови покажет наличие специфических маркеров воспалительных процессов или инсульта. Люмбальная пункция проводится, если невролог заподозрил инфекционное заболевание, протекающее в ликворе.

Мозжечок – орган, регулирующий функции опорно-двигательного аппарата. Сбои в работе этого отдела мозга сопровождаются множественными нарушениями двигательной активности. Дисфункция органа ухудшает качество жизни. При значительных поражениях тканей мозжечка, человек не способен удерживать тело в желаемом положении, ровно ходить, совершать точные движения руками и ногами.

150