Серое вещество нервной системы это

Трудно недооценивать функции и роль мозга человека. Человеку свойственны: связная речь, способность фантазировать, возможность анализировать, запоминать факты, различать мелодии, передавать опыт поколениям и многое другое. Организм человека – сложная, идеально налаженная структура, которая обеспечивает физическую активность, жизнедеятельность, основные психические функции: мышление, восприятие, память, речь, и т.д.

Очевидная связь между мозгом и рефлекторно сенсорной деятельностью – стимулирует ученых продолжать изучение мозга и его функций, где одним из актуальных вопросов остается – роль серого вещества в жизнедеятельности человека и в формировании человеческого интеллекта.

Общие сведения о сером веществе

Центральная нервная система (ЦНС) человека одна из сложнейших структур организма, ona несет крайне ответственную роль – обеспечивает функциональную целостность организма и его взаимосвязь с окружающим миром. ЦНС состоит из головного и спинного мозга и их защитных оболочек, которые, в свою очередь, состоят из серого и белого вещества.

Серая субстанция (лат. substantia grisea) отвечает за большинство функций высшей нервной деятельности человека. Благодаря ей человек воспринимает внешнюю среду, слышит, видит, говорит и самое главное, человек может выражать отношение, проявлять симпатию или отрицательные эмоции, проявлять виды человеческого поведения, эмпатию и т.д.

Белая субстанция или белое вещество (лат. substantia alba) служит в основном для передачи сигналов и обеспечивает взаимосвязь обоих полушарий, а также переносит информацию от коры головного мозга к нервной системе.

Скопления нейронов образуют ядра серого вещества. Каждое ядро несет соответствующую ответственность и функцию: зрительные, слуховые функции, кровообращение, дыхание, движение, мочеиспускание и т.д.

Кора головного мозга состоит из ядер серого вещества, которые формируют соответствующие центры. Substantia grisea одна из основных составляющих спинного мозга, а ее ядра расположены в коре мозжечка и во внутренних структурах большого мозга (продолговатый мозг, таламус, гипоталамус и т.д.).

Серое вещество предстает в виде оболочки головного мозга, под которым находится белое, однако, в спинном мозге substantia grisea находится во внутренней части спинномозговой системы, обволакивая наполненный ликвором узкий центральный канал, вещество образует контур буквы Н, а покрыто оно уже белым веществом.

Строение серого вещества

Substantia grisea идеально устроенная структура, в состав которой входят:

  • нейроны;
  • дендриты;
  • безмиелиновые аксоны;
  • глиальные клетки;
  • тонкие капилляры.

Последние окрашивают кору в коричневый цвет и вопреки бытующему мнению субстанция имеет не серый, а серо-коричневый цвет. Многочисленные лабиринтоподобные впадины и выпуклости – образуют извилины – известные как мозговые извилины. Основная функция серого вещества – обеспечение связи человеческого организма с внешним миром, а также регулирование рефлексов и обеспечение высших психических функций.

И если substantia grisea – состоит из нейронов, то substantia alba предстает в виде покрытых миелином аксонов (отростки нейронов), которые выполняют функцию проводников и служат для того, чтобы передавать сигналы, и обеспечивать связь между полушариями и нервными центрами. Миелиновая оболочка придает характерный белый цвет веществу.

Серая субстанция в спинномозговой структуре напоминает по строению контуры букву Н или крылья бабочки. В зависимости от расположения и функций серые столбы делятся на: задние, передние и боковые. Из боковых частей спинного отдела, в свою очередь, подразделяются на:

  • Задние – состоят из промежуточных нервных клеток. Принимают сигналы от ганглиев.
  • Передние – состоят из двигательных нейронов. Основная функция – обеспечение мышечного тонуса.
  • Боковые – состоят из чувствительных и висцеральных нейронов. Отвечают за двигательные функции.

Функции серого вещества

Работа ЦНС обеспечивает в организме большое количество связей, которые выполняют две основные функции: контроль мышечной активности (двигательный рефлекс) и обеспечение сенсорного восприятия (чувственные рефлексы) и высших психических функций: память, речь, эмоции.

Функции substantia grisea обусловлены местом его расположения, например:

  1. В коре головного мозга субстанция отвечает за связь организма с внешним миром, а также несет информацию и регулирует деятельность внутренних органов, отвечает за обеспечение высшей нервной деятельности, благодаря чему человек способен мыслить, запоминать, воспринимать и т.д.
  2. В продолговатом мозге ядра субстанции регулируют двигательные процессы, равновесие, обеспечивают координацию движений, а также регулируют обмен веществ, дыхательные процессы и кровоснабжение.
  3. В коре мозжечка серые ядра отвечают за координацию движений и ориентацию в пространстве.
  4. В промежуточном мозге ядра отвечают за контроль деятельности внутренних органов, регулируют рефлексы и температуру тела.
  5. В конечном мозге ядра обеспечивают двигательный, рефлекторный контроль и регулировку высших психических функций: связная речь, зрение, обоняние, вкусовые ощущения, слух, осязание.

Спинной мозг – сложная структура, которое несет следующие функции: рефлекторная, двигательная, сенсорная и проводниковая. Первые три функции возложены на серое, а третья – белое вещество.

  1. Рефлекторная функция – регулирование безусловных рефлексов: сосательный рефлекс, коленный рефлекс, мгновенная реакция на болевые раздражители и т.д.
  2. Двигательная функция – контролирование мышечных рефлексов, связанных с двигательной системой. Соответствующие клетки спинного мозга отправляют сигналы конкретной группе мышц, побуждая к тому или иному действию, благодаря чему мы можем целенаправленно поворачивать голову, двигать шеей, поднимать и опускать руки, ходить.
  3. Сенсорная функция – передача импульса, идущего от афферентных волокон туловища, к отделам головного мозга, откуда идет команда, содержащая реакцию на раздражитель.
  4. Проводниковая функция – обеспечение прохождения импульса к головному мозгу, а оттуда – прохождение команды действия, идущей к соответствующему органу. Регулируется белой субстанцией.
Читайте также:  Частое мочеиспускание на нервной почве

Серая субстанция обеспечивает нормальную жизнедеятельность человека, его взаимодействие с внешним миром, виды человеческой деятельности, является основой когнитивного и сенсорного восприятия, а также основой двигательной, рефлекторной, регуляторной и всех психических функций.

Как серое вещество влияет на некоторые способности людей

Серая ткань мозга, регулируя переработку сигналов извне и генерируя эффекторные импульсы не только отвечает за работу всей нервной системы человека, но и влияет на его способности: умственные, познавательные, физические и т.д.

Различные эксперименты ученых показали, что способности человека зависят от объёма серой субстанции, в то время как изменение количества белой ощутимых изменений не показало.

Эксперименты британских ученых показали, что чем тоньше кора больших полушарий, следовательно, чем меньше объём серой субстанции, тем хуже человек справляется с решением логических задач, тем меньше у него различных способностей, а также при низком объёме субстанции у испытуемых часто наблюдались проблемы с быстротой реакции, речевые дисфункции, проблемы с запоминанием и слабые интеллектуальные способности.

В то же время исследования показали, что изучение иностранных языков, запоминание стихов, научных или художественных произведений и занятия музыкой сказываются на увеличении коры головного мозга. Чем длительней и интенсивней процесс изучения, тем больше становится объем серой субстанции, следовательно, тем больше способностей, в том числе и умственных, проявляет человек.

На уменьшение количества серого вещества влияют:

  • образ жизни человека – малоподвижный, инертный, неактивный, с физической и мыслительной точки зрения, образ жизни;
  • злоупотребление вредными привычками – алкоголь, наркомания и курение сокращают объём серой субстанции.

Например: у страдающих алкоголизмом наблюдается значительное уменьшение количества мозговой ткани, что отражается на поведении и психических функций: бессвязная речь, проблемы с памятью и восприятием, заторможенность мыслительных процессов.

Серое вещество и интеллект

В настоящее время ученый мир разделился на два фронта:

  1. Первые утверждают, что масса и объём мозга влияют на умственные способности человека.
  2. Вторые уверены, что объём серого вещества играет второстепенную роль.

В разные времена, ученые разных стран пытались определить связь substantia grisea и интеллекта, однако, необходимо учесть тот факт, что изучение мозга, из-за строения и расположения органа, является довольно затруднительным процессом, и многое о функциях мозга пока что остается неизученным и неизвестным человеку.

С уверенностью можно сказать, что слабая связь между умственными, аналитическими способностями и размером мозга была обнаружена учеными пару десятков лет назад, однако, другие ученые в ходе экспериментов доказали, что уровень интеллекта зависит не от веса или размера мозга в целом, а от размера передней доли мозга.

Другая группа ученых обнаружила, что у людей с высоким интеллектом объём серого вещества больше. Однако, это привело лишь к очередной гипотезе, что некоторый процент объёма substantia grisea связан с интеллектуальными способностями человека.

Гипотез, связанных с вопросом – много, но на сегодняшний день экспериментально доказанного, однозначного ответа ученый мир еще не дал.

Одно можно сказать точно – дополнительный объем серого вещества позволяет более продуктивно и быстро обрабатывать информацию, повреждение и поражение серого вещества, в зависимости от локализации, приводит к мышечным, чувствительным и неврологическим расстройствам.

Серое вещество сосредоточено в коре больших полушарий, коре мозжечка, а также в глубинных структурах головного мозга: таламусе (лат. thalamus ), гипоталамусе (лат. hypothalamus ), субталамусе (ядро Люиса, лат. nucleus subthalamicus Luisi ), базальных ганглиях (скорлупа [en] (лат. putamen ), бледный шар (лат. globus pallidus ), прилежащее ядро (лат. nucleus accumbens septi ); ядро перегородки (лат. nucleus septi pellucidi )), ядрах мозжечка (зубчатое [en] (лат. nucleus dentatus ), шаровидное [en] (лат. nucleus globosus cerebelli ), пробковидное [en] (лат. nucleus emboliformes ), ядро шатра [en] ) (лат. nucleus fastigii cerebelli ), ствола мозга (чёрная субстанция [en] (лат. substantia nigra ), красное ядро [en] (лат. nucleus ruber ), ядра оливы [en] (лат. oliva ) и черепных нервов [en] (лат. nucleus nervi cranialis )), — и в серых столбах спинного мозга (в сечении — передние (лат. cornu anterius medullae spinalis ), боковые (лат. cornu laterale medullae spinalis ) и задние рога (лат. cornu posterius medullae spinalis )) [5] .

Функции

Серое вещество, состоящее из тел нейронов, их безмиелиновых отростков и глиальных клеток [2] , представлено в областях мозга, контролирующих мышечную активность, отвечающих за сенсорное восприятие (например, зрение, слух), память, эмоции и речь.

Исследования

Существенная положительная корреляция была обнаружена между объёмом серого вещества у пожилых людей и показателями семантической и кратковременной памяти. В то же время эти показатели не зависели от объёма белого вещества. Очевидно, индивидуальные различия познавательных функций, которые относительно хорошо сохраняются с возрастом, обусловлены различиями объёма серого вещества у здоровых пожилых людей [6] .

Некоторые особенности распределения серого вещества могут быть связаны с нарушениями психики. Не обнаруживается различий в общем объёме серого вещества у пациентов, страдающих биполярным расстройством I типа [en] , и здоровых людей. Но у таких больных меньше объём серого вещества в левой нижней теменной дольке, верхней височной и средней лобной извилинах правого полушария, а также в левом хвостатом ядре. Объём серого вещества средней лобной извилины правого полушария коррелировал с продолжительностью заболевания и числом эпизодов у пациентов [7] .

Читайте также:  Улица россолимо дом 11 клиника нервных болезней как добраться

Курение и серое вещество

Потеря серого вещества и познавательных функций у заядлых курильщиков происходит быстрее, чем у некурящих. Хронические курильщики, не курившие во время исследования, потеряли меньше клеток мозга и сохранили лучше мыслительные функции, нежели те, кто продолжал курить [8] .

Жестокое обращение с детьми и объём серого вещества

По-видимому, у подростков, которые подвергались жестокому обращению и были лишены родительской заботы, понижено содержание серого вещества в префронтальной коре головного мозга [9] .

Строение человеческого организма сложное и уникальное, особенно это актуально для серого и белого вещества головного мозга. Однако, именно благодаря подобным особенностям люди смогли достичь существующих преимуществ над остальными представителями животного мира. Изучение строения внутричерепных структур, их функций и особенностей еще не закончено. Однако, знание о расположении и значении для здоровья людей о них помогает специалистам понимать природу заболеваний нервной системы, подбирать оптимальные схемы лечения.

Строение

Каждая клетка головного мозга имеет тело и несколько отростков – длинное волокно у аксона и короткое у дендритов. Именно они своим цветом определяют окраску разных отделов органа. Так, серое вещество в своей структуре содержит нейроны, глиальные элементы и сосуды. Его ответвления не покрыты оболочкой – от этого и темный оттенок.

Больше всего подобного вещества присутствует в следующих отделах:

  • кора передних полушарий;
  • таламус и гипоталамус;
  • мозжечок и его ядра;
  • базальные ганглии;
  • черепно-мозговые нервы и ствол;
  • столбы с отходящими от них спинномозговыми рогами.

Все пространство по периферии серых структур занимает белое вещество. В нем расположено огромное количество отростков нервных волокон, поверх которых размещена миелиновая оболочка. Она и придает белый оттенок тканям. Именно эти структуры в центральной нервной системе образуют проводниковые пути, по которым информационные сигналы перемещаются к зависимым органам, либо от них обратно к центральным структурам.

Основные типы белых волокон:

  • ассоциативные – локализованы на разных участках спинномозговых нервов;
  • восходящие – передают информацию от внутренних структур к коре полушарий;
  • нисходящие – сигнал поступает от внутричерепных образований к спинномозговым рогам, а оттуда к внутренним органам.

Рассмотреть, как устроена нервная система, что такое белое вещество либо серое вещество, удобнее на обучающих макетах – подробные срезы с цветным изображением наглядно будут демонстрировать особенности расположения тканей и структурных единиц.

Немного о сером веществе

Серым клеткам в отличие от проводниковой функции белого вещества мозга присущи различные варианты задач:

  • физиологические – образование и перемещение, а также получение и последующая обработка электрических импульсов;
  • нейрофизиологические – речь и зрение, мышление и память с эмоциональными реакциями;
  • психологические – формирование сути личности человека, его мировоззрения и мотивации с волей.

Многочисленные исследования специалистов позволили установить, чем образованы серое вещество и белые участки мозга, их роль в центральной нервной системе. Однако, и в наши дни остаются нерешенными многие загадки.

Тем не менее, были анатомически структурированы ядра серого вещества в топике внутричерепных полушарий и таковые структуры в спинном мозге. По сути – они главный координационный центр, через который формируются человеческие рефлексы и высшая интеллектуальная деятельность. К примеру, если знать, где находятся серое вещество коры и его зависимый орган, можно вызвать необходимую реакцию на раздражитель. Этим пользуются врачи для восстановления больных после некоторых неврологических заболеваний.

Безусловно, то, из чего состоят белое вещество и подкорковые ядра переднего отдела мозга будут напрямую обусловливать скорость передачи импульсов и их обработки. Этим люди и отличаются друг от друга. Поэтому все субкортикальные очаги в белом веществе должны рассматриваться отдельно.

Топография

Волокна серых и белых нейроцитов представлены, как в центральной, так и в периферической части нервной регуляции. Однако, если в спинном мозге серое вещество топографически локализовано в середине – напоминает очертаниями бабочку, которая окружает спинномозговой канал, то в черепном отделе оно, наоборот, покрывает главные полушария. Отдельные его участки – ядра, размещены и в глубине.

Высокодифференцированные клетки серого вещества образуют кору головного мозга – плащ. Именно они представляют собой интеллект человека. Увеличение площади коры возможно благодаря множеству складок – борозд и извилин. Толщина плаща неоднозначна – больше в районе центральной извилины. Постепенное ее уменьшение можно наблюдать по направлению к спинному мозгу, переход в который обозначен как продолговатый мозг.

Процентное соотношение белого и серого вещества в разных отделах мозга неоднозначно. Как правило, безоболочечных белых скоплений больше. Принято выделять структурные отделы:

  • передний – большие полушария, которые покрыты корой из серого вещества, внутри ядра с окружением из белого вещества;
  • средний – множество черепно-мозговых ядер из темных клеток с проводящими путями из белого мозгового волокна;
  • промежуточный – представлен таламусом, а также гипоталамусов, к которым перемещаются импульсы по множеству белых волокон к размещенным в них ядрам вегетативной системы;
  • мозжечок – напоминает большие полушария в миниатюре по строению, поскольку можно выделить кору и подкорку, но не по функциональным обязанностям;
  • продолговатый – преобладает серое вещество, которое представлено множеством ядер и мозговых центров.
Читайте также:  Лечение нервной системы в домашних условиях

Изучению представительства той или иной части тела в мозге посвящено множество научных работ. Однако, исследование их незаконченно – природа преподносит людям все новые открытия.

Функции

Благодаря сложному и уникальному строению нервной системы, вещество мозга в состоянии выполнять множество функциональных обязанностей. По сути, на него возложено управление всем многообразием происходящих внутри организма процессов.

Так, функциями белого вещества, бесспорно, являются принять и донести информацию с помощью нервных импульсов – как между отдельными участками головного либо спинного мозга, так и ними, как отдельными структурными звеньями сложной системы. Для того чтобы представить схему функциональных обязанностей белого вещества, необходимо выделить основные волокна:

  • ассоциативные – отвечают за взаимосвязь разных зон коры одного из полушарий, к примеру, короткие белые ответвления несут ответственность за связь между близлежащими извилинами, тогда как длинные – за взаимодействие отдаленных областей коры;
  • комиссуральные – белые волокна соединяют не только симметричные зоны, но и кору в отдаленных долях полушариях, что находит отражение в мозолистом теле и спайках, которые расположены непосредственно между крупными полушарными единицами;
  • проекционные белые волокна – несут ответственность за качество связи коры большого мозга с нижерасположенными структурными звеньями, а также периферией, к примеру, доставку информации от двигательных нейронов и обратно к ним, либо от чувствительных клеток.

Анатомическое строение и расположение обусловливает и функции серого вещества. Оно одновременно в состоянии создавать и обрабатывать нервные импульсы. За счет них происходит управление всеми внутренними жизненно важными процессами – автоматически в дыхательной, сердечнососудистой, пищеварительной и мочевыделительной системах. Это так называемое сохранение постоянства внутренней среды, чтобы человек как биологическая единица смог сохранить себя единым целым. Тогда как отличительной функцией серого вещества можно назвать развитие и преумножение интеллекта. Кора головного мозга имеется у каждого живого человека. Тем не менее, уровень развития умственных способностей у всех различен. Принятием, обработкой и сохранением информации занимаются именно серые клетки коры больших полушарий мозга.

Отличительные черты

Для четкого понимания того, каковы важные отличия серого и белого веществ мозга, что они собой представляют и их функциональные особенности, специалистами были разработаны критерии. Основные представлены в таблице:

Критерии Серое вещество Белое вещество
строение ядра нервных клеток и короткие отростки длинные миелинизированные аксоны
локализация преимущественно в центральной нервной системе преимущественно на периферии
потребление кислорода 3–5 мл/мин менее 1 мл/мин
функция регулирующая, рефлекторная проводящая
удельный вес 40% от всего веса более 60% веса

В целом, понятия исключительно серого или белого в общей картине головного или же спинного мозга как такового не существует – настолько тесно переплетены анатомически и функционально эти структуры органа. Без одного не может существовать другого.

Условно нервную клетку можно представить гостиницей, в которой люди остановились отдохнуть и обменяться новостями. Это серая субстанция мозга. Однако, после этого они уезжают дальше – посетить другие интересные места. Для этого им необходимы качественные скоростные дороги – проводящие волокна белого вещества.

И если без темных ядер подкорковых структур и плаща больших полушарий люди вовсе не в состоянии выполнять высшие нервные действия – память, мышление, обучение, то без полноценной белой материи не представляется возможным быстро принимать решения или реагировать на происходящие изменения в окружающем мире.

Возможные заболевания

Любые нарушения анатомической целостности нервной клетки не проходят бесследно. Однако, на тяжесть патологического расстройства и его продолжительность напрямую влияет характер провоцирующего фактора. Так, при ухудшении мозгового кровотока из-за атеросклеротической бляшки, которое приводит к постгипоксическим изменениям головного мозга – ишемического инсульта характерно:

  • локальное ощущение онемения;
  • частичная/полная утрата движения в какой-либо части тела;
  • мышечная слабость.

Если же травмы приводят к гибели большого участка коры, человек вовсе утрачивает одну из своих высших нервных функций, становится инвалидом. В случае опухолевого поражения подкорковых структур могут возникать расстройства в регулировании зависимых от них структур – вегетативные отклонения, терморегуляция, эндокринные расстройства.

Безусловно, заболевания корковых структур заметны сразу же. Между тем, атрофия белых волокон может протекать скрыто, к примеру, при дисциркуляторном энцефалопатии. Вначале страдают мелкие участки мозга, что отражается на повседневной деятельности человека. Позже процесс охватывает все сферы мозговой деятельности – к примеру, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз. При проведении магнитно-резонансной томографии могут быть выявлены единичные очаги в белом веществе лобных долей – лейкоареоз, или же их локализация в мозжечке. Тогда помимо интеллектуальных расстройств больному свойственны двигательные сбои. Подбором оптимальных схем лечения должен заниматься невропатолог с учетом анатомических и функциональных особенностей серого/белого вещества головного мозга.

Читайте также:
Adblock
detector