Таламус как преобразователь импульсов в информацию. Основные структуры промежуточного мозга

Каждый человек – это личность со своими привычками, пристрастиями и чертой характера. Однако мало кто подозревает о том, что все привычки, как и черты характера, являются особенностями строения и функционирования гипоталамуса – части головного мозга. Именно гипоталамус несет ответственность за все жизненные процессы человека.

Например, людей, которые рано встают и поздно ложатся спать, называют жаворонками. И эта особенность организма формируется благодаря работе гипоталамуса.

Несмотря на мизерный размер, эта часть мозга регулирует эмоциональное состояние человека и оказывает непосредственное влияние на деятельность эндокринной системы. Поэтому понять особенности человеческой души можно, если разобраться с функциями гипоталамуса и его строением, а также с тем, за какие процессы гипоталамус отвечает.

Что такое гипоталамус

Мозг человека состоит из множества частей, каждая из которых выполняет определенные функции. Гипоталамус вместе с таламусом являются отделом головного мозга. Несмотря на это, оба этих органа выполняют совершенно иные функции. Если в обязанности таламуса входит передача сигналов, поступающих от рецепторов, в кору головного мозга, гипоталамус, напротив, воздействует на рецепторы, находящиеся во внутренних органах, с помощью особых гормонов – нейропептидов.

Основная функция гипоталамуса заключается в управлении двумя системами организма – вегетативной и эндокринной. Правильное функционирование вегетативной системы позволяет человеку не задумываться над тем, когда ему нужно сделать вдох или выдох, когда нужно усилить кровоток в сосудах, а когда, наоборот, замедлить. То есть вегетативная нервная система управляет всеми автоматическими процессами в организме с помощью двух ветвей – симпатической и парасимпатической.

Если функции гипоталамуса по каким-либо причинам нарушаются, происходит сбой практически во всех системах организма.

Месторасположение гипоталамуса

Слово «гипоталамус» состоит из двух частей, одна из которых означает «под», а другая «таламус». Из этого следует, что гипоталамус находится в нижней части мозга под таламусом. От последнего он отделен гипоталамической бороздой. Данный орган тесно взаимодействует с гипофизом, составляя единую гипоталамо-гипофизарную систему.

Размер гипоталамуса у каждого конкретного человека может различаться. Однако он не превышает 3 см³, а его вес варьируется в пределах 5 г. Несмотря на мизерный размер, устройство органа достаточно сложное.

Следует заметить, что клетки гипоталамуса проникают в другие отделы головного мозга, поэтому четкие границы органа обозначить не представляется возможным. Гипоталамус представляет собой промежуточную часть мозга, которая помимо всего прочего образует стенки и дно 3 желудочка мозга. При этом передняя стенка 3 желудочка выступает в роли передней границы гипоталамуса. Граница задней стенки проходит от задней спайки свода головного мозга до мозолистого тела.

Нижняя часть гипоталамуса, находящаяся возле сосцевидного тела, состоит из следующих структур:

серого бугра;
сосцевидных тел;
воронки и других.

Всего насчитывается порядка 12 отделов. Воронка начинается от серого бугра, а так как ее средняя часть слегка возвышается, она получила название «срединное возвышение». Нижняя часть воронки связывает гипофиз и гипоталамус, выступая в роли ножки гипофиза.

В структуру гипоталамуса входят три отдельные зоны:

перивентрикулярная или околожелудочковая;
медиальная;
латеральная.

Особенности гипоталамических ядер

Внутренняя часть гипоталамуса состоит из ядер – групп нейронов, каждая из которых выполняет определенные функции. Ядра гипоталамуса представляют собой скопление тел нейронов (серого вещества) в проводящих путях. Количество ядер индивидуально и зависит от половой принадлежности человека. В среднем их количество превышает 30 штук.

Ядра гипоталамуса образуют три группы:

переднюю, которая располагается в одном из участков зрительного перекреста;
среднюю, располагающуюся в сером бугре;
заднюю, которая расположена в области сосцевидных тел.

Контроль над всеми жизненными процессами человека, его желаниями, инстинктами и поведением осуществляется особыми центрами, расположенными в ядрах. Например, при раздражении одного центра человек начинает ощущать голод либо чувство насыщения. Раздражение другого центра способно вызывать чувство радости или грусти.

Функции гипоталамических ядер

Передние ядра стимулируют работу парасимпатической нервной системы. Они осуществляют следующие функции:

сужают зрачки и глазные щели;
снижают частоту сердечных сокращений;
снижают уровень артериального давления;
усиливают моторику желудочно-кишечного тракта;
повышают выработку желудочного сока;
повышают восприимчивость клеток к инсулину;
оказывают влияние на половое развитие;
регулируют теплообменные процессы.

Задние ядра осуществляют регуляцию симпатической нервной системы и выполняют следующие функции:

расширяю зрачки и глазные щели;
увеличивают частоту сердечных сокращений;
повышают давление крови в сосудах;
снижают моторику желудочно-кишечного тракта;
увеличивают концентрацию в крови ;
тормозят половое развитие;
снижают восприимчивость клеток тканей к инсулину;
повышают устойчивость к физическим нагрузкам.

Средняя группа гипоталамических ядер регулирует обменные процессы и воздействует на пищевое поведение.

Функции гипоталамуса

Организм человека, впрочем, как и любого другого живого существа, способен сохранять определенное равновесие даже под действием внешних раздражителей. Такая способность помогает существам выживать. А называется она гомеостазом. Поддержкой гомеостаза занимаются нервная и эндокринная системы, функции которых регулируются гипоталамусом. Благодаря слаженной работе гипоталамуса человек наделен способностью не только выживать, но и воспроизводить потомство.

Особую роль играет гипоталамо-гипофизарная система, в которой гипоталамус связан с гипофизом. Вместе они составляют единую гипоталамо-гипофизарную систему, где гипоталамус выполняет командующую роль, посылая гипофизу сигналы к действию. При этом сам гипофиз принимает сигналы, поступающие из нервной системы, и посылает их к органам и тканям. Причем влияние на них оказывается с помощью гормонов, воздействующих на органы-мишени.

Виды гормонов

Все гормоны, вырабатываемые гипоталамусом, имеют белковую структуру и делятся на два вида:

рилизинг-гормоны, к числу которых относятся статины и либерины;
гормоны задней доли гипофиза.

Выработка рилизинг-гормонов осуществляется при изменении активности гипофиза. При снижении активности гипоталамус производит гормоны-либерины, призванные компенсировать гормональную недостаточность. Если же гипофиз, напротив, вырабатывает чрезмерное количество гормонов, гипоталамус вбрасывает в кровь статины, которые угнетают синтез гормонов гипофиза.

К либеринам относятся следующие вещества:

гонадолиберины;
соматолиберин;
пролактолиберин;
тиролиберин;
меланолиберин;
кортиколиберин.

В перечень статинов входит следующее:

соматостатин;
меланостатин;
пролактостатин.

Среди других гормонов, вырабатываемых нейроэндокринным регулятором, можно отметить окситоцин, орексин и нейротензин. Эти гормоны через портальную сеть попадают в заднюю долю гипофиза, где происходит их накопление. По мере необходимости гипофиз осуществляет выброс гормонов в кровь. Например, когда молодая мама кормит малыша, ей требуется окситоцин, который воздействуя на рецепторы, помогает проталкивать молоко.

Патологии гипоталамуса

В зависимости от особенностей синтеза гормонов, все заболевания гипоталамуса делятся на три группы:

в первую группу входят заболевания, характеризующиеся повышенной выработкой гормонов;
во вторую группу входят заболевания, характеризующиеся пониженной выработкой гормонов;
третью группу составляют патологии, при которых синтез гормонов не нарушается.

Учитывая тесное взаимодействие двух участков мозга -гипоталамус, а также общность кровоснабжения и особенности анатомического строения, некоторые их патологии объединены в общую группу.

Наиболее частой патологией является аденома, которая может формироваться как в гипоталамусе, так и в гипофизе. Аденома – это доброкачественное образование, которое состоит из железистой ткани и самостоятельно продуцирует гормоны.

Чаще всего в данных участках головного мозга формируются опухоли, продуцирующие соматотропин, тиреотропин и кортикотропин. Для женщин наиболее характерной является пролактинома – опухоль, продуцирующая пролактин – гормон, отвечающий за выработку грудного молока.

Еще одним заболевание, которое нередко нарушает функции гипоталамуса и гипофиза, является . Развитие этой патологии не только нарушает баланс гормонов, но и вызывает сбой в работе вегетативной нервной системы.

Негативным влиянием на гипоталамус могут обладать различные факторы, как внутренние, так и внешние. Кроме опухоли, в этих частях мозга могут возникать воспалительные процессы, вызванные попаданием в организм вирусных и бактериальных инфекций. Патологические процессы также могут развиваться вследствие ушибов и инсультов.

Заключение

так как гипоталамус регулирует цикардные ритмы, очень важно соблюдать режим дня, ложась спать и вставая в одно и то же время;
улучшить кровообращение во всех отделах мозга и насытить их кислородом помогают прогулки на свежем воздухе и занятия спортом;
нормализовать выработку гормонов и улучшить деятельность вегетативной нервной системы помогает отказ от курения и алкоголя;
употребление яиц, жирной рыбы, морской капусты, грецких орехов, овощей и сухофруктов обеспечит поступление в организм питательных веществ и витаминов, необходимых для нормальной функции гипоталамо-гипофизарной системы.

Разобравшись с тем, что такое гипоталамус, и какое воздействие этот участок мозга оказывает на жизнедеятельность человека, следует помнить, что его повреждение приводит к развитию серьезных заболеваний, которые нередко заканчиваются летальным исходом. Поэтому необходимо следить за своим здоровьем и при появлении первых недомоганий обращаться к врачу.

Каждый таламус (см. рис. 8.1; 8.2) представляет собой яйцевидное образование длиной примерно 4 см. С латеральной стороны таламус граничит с хвостатым ядром (см. параграф 9.2), отделяясь от него конечной полоской {stria terminalis). Медиальные поверхности таламусов образуют боковые стенки верхней части III желудочка. Между этими стенками находится межбугорное сращение (серое вещество), соединяющее правый и левый таламусы. Передний конец таламуса несколько заострен, а задний расширен и утолщен.

Рис. 8.2.

1-7 - проекционные ядра; 8-11 - ассоциативные ядра. 1 - медиальное коленчатое тело (CGM); 2 - латеральное коленчатое тело (CGL); 3-4 - ядра вентробазального комплекса (3 - VPM, 4 - VPL); 5-6 - двигательные ядра (5 - вентролатеральное (VL), 6 - переднее вентральное (VA)); 7 - лимбические ядра (AV, AD, AM);
8 - медиодорсальное ядро (MD); 9 - дорсолатеральное ядро (LD);
10 - постеролатеральное ядро (LP); 11 - подушка (Pul)

Основная масса таламуса представлена серым веществом, сгруппированным в ядра (примерно от 40 до 150 по разным классификациям). Большинство ядер таламуса принято называть аббревиатурами из латинских букв, составленных из латинского названия ядра.

В ядрах таламуса происходит не только переключение информации, но и ее обработка. Одна из основных особенностей этой обработки состоит в избирательном проведении информации в кору больших полушарий. Иными словами, таламус выполняет роль фильтра, пропуская в конечный мозг либо очень значимые (сильные, новые) сигналы, либо сигналы, связанные с текущей деятельностью коры больших полушарий. Таким образом, таламус является одной из ключевых структур, обеспечивающих и поддерживающих процессы внимания. Для многих ядер таламуса, особенно проекционных, характерно присутствие гломерул, что говорит о сложных процессах анализа информации.

Основные классификации таламических ядер связаны или с их расположением, или с их функцией. Серая масса таламуса разделяется медуллярными пластинками (прослойками белого вещества) на несколько ядер- ных групп - переднюю, медиальную, латеральную, заднюю и ядра средней линии (область межбугорного сращения и околожелудочковые отделы).

Классификация ядер таламуса. Более подробно мы рассмотрим классификацию ядер таламуса, основанную на их функциях и организации связей. С этой точки зрения все таламические ядра делят на проекционные, ассоциативные и неспецифические.

Проекционные ядра - это переключательные (релейные) ядра, получающие входы от очень ограниченного количества внеталамических структур. Волокна из этих структур образуют синапсы на нейронах проекционных ядер, а аксоны последних проводят импульсацию в определенные локальные области коры больших полушарий, отвечающие за определенные функции. В свою очередь каждое проекционное ядро получает нисходящие волокна из собственной проекционной корковой зоны. Проекционные ядра подразделяются на сенсорные, двигательные и лимбические.

Сенсорные (чувствительные) ядра обеспечивают быстрое проведение сенсорной афферентации от конкретных сенсорных систем в первичные проекционные зоны коры больших полушарий. Пути от всех рецепторов (за исключением обонятельных) проходят через таламус и имеют там свои представительства. Главными сенсорными ядрами таламуса являются:

- латеральное (наружное) коленчатое тело (ЛКТ; corpus geniculatum laterale, CGL), относящееся к задней группе ядер. Это зрительное сенсорное ядро, на котором оканчиваются волокна зрительного тракта и ручек верхних холмиков четверохолмия. Эфференты ЛКТ идут в первичную и вторичную зрительную кору (поля 17 и 18) в затылочной доле, в ассоциативное ядро подушку и в некоторые другие ядра таламуса. ЛКТ состоит из дорсальной и вентральной частей, причем вентральная имеет ядерную организацию, а дорсальная - корковую, она состоит из шести слоев;
- медиальное (внутреннее) коленчатое тело (MKT; corpus geniculatum mediate, CGM) также относится к задней группе ядер. Это слуховое сенсорное ядро, на котором оканчиваются волокна латеральной петли и ручек нижних холмиков четверохолмия. Эфференты МКТ идут в первичную и вторичную слуховую кору (поля 41 и 42) в височной доле, к некоторым таламическим ядрам (рис. 9.9). Отмстим, что ЛКТ и МКТ объединяют под названием метаталамус (забугорье);
- проекционным ядром систем кожной и мышечной чувствительности является вентробазальный комплекс, или заднее вентральное ядро таламуса. Оно находится в вентролатеральной (нижней боковой) области таламуса. Вентробазальный комплекс состоит из трех ядер - VPL (п. ventralis posterolateralis ), VPM (п. ventralisposteromedialis) и VPI (n. ventralis posterior intermedins). Здесь заканчиваются волокна от нежного и клиновидного ядер продолговатого мозга (медиальный лемниск), спинно-таламические тракты, волокна от чувствительных ядер тройничного нерва и ядра одиночного пути. Аксоны от этих ядер направляются в сенсомоторную кору (поля 1, 2, 3 в постцентральной извилине и 4, б в прецентральной).

Двигательные (моторные) проекционные ядра таламуса тоже расположены в его нижней боковой части перед вентробазальным комплексом, поэтому их часто называют вентролатеральными ядрами. Это два крупных ядра VL (п. ventralis lateralis) и VA (п. ventralis anterior). Афферентами этих ядер являются структуры, связанные с организацией движений, такие как зубчатое ядро мозжечка, бледный шар (ядро конечного мозга), вестибулярные ядра, черная субстанция. Эфференты идут в моторную (поле 4) и премоторную (поле 6) кору.

Для ядер вентробазального комплекса и двигательных ядер характерна сомаготония (топографическое представительство поверхности тела или мышц).

Лимбические ядра часто называют передними ядрами таламуса из-за их расположения. Это ядра AV (п. anteroventralis ), AD (п . anterodorsalis) и AM (п anteromedialis). Они входят в ЛС мозга (см. параграф 9.4) и проводят сенсорную информацию в лимбические отделы коры больших полушарий, главным образом в поясную извилину (рис. 9.5). Основные афференты к этим ядрам приходят от мамиллярных тел гипоталамуса, сюда приходит также часть волокон свода (см. параграф 8.2).

На ассоциативных ядрах таламуса оканчиваются волокна не от одной, а сразу от нескольких сенсорных систем, а также от других ядер таламуса и коры больших полушарий. Это обеспечивает их участие в интегративных функциях головного мозга, т.е. в объединении разных видов чувствительности. Эти ядра посылают свои волокна в ассоциативные зоны коры больших полушарий (см. параграф 9.3). Дорсальные ядра - эволюционно молодые отделы промежуточного мозга. Их формирование идет параллельно развитию высших ассоциативных центров коры.

Ассоциативные ядра LP (п. lateralis posterior ), LD (п. lateralis dorsalis) и Pul (pulvinar , подушка) вместе с зонами их проекций в теменной доле коры больших полушарий рассматривают как таламо-париетальную ассоциативную систему (lobus parietalis , теменная доля коры), функции которой связаны с речью, а также с распознаванием образов и схемы тела. Отдельно надо отметить, что ассоциативное ядро подушка также тесно связано со зрительной системой. Оно получает афференты от ЛКТ, верхних холмиков четверохолмия, зрительной коры, а само посылает волокна в зрительную кору (поля 17, 18, 19). Поэтому подушку называют иногда зрительным ассоциативным ядром.

Медиодорсальнос, или дорсомедиальное, ядро MD {п. medialis dorsalis ) имеет очень много афферентов. Оно получает волокна от сенсорных и неспецифических ядер таламуса, от ядра конечного мозга миндалины, от гипоталамуса, от гиппокампа, от орбитальной и височной коры и др. Характерным для этого ядра является то, что его корковые эфференты идут в лобные ассоциативные зоны коры, что привело к формированию представлений о таламо-фроитальиой ассоциативной системе. Функции этой системы окончательно неясны, но в целом их можно определить как формирование сложных поведенческих актов и контроль эмоциональных состояний.

Неспецифические (медиальные) ядра таламуса обычно рассматриваются как ядра РФ, осуществляющие связь с ретикулярными ядрами ствола. Они получают афференты от большого числа образований и посылают диффузные проекции па обширные области коры, оказывая влияние на уровень ее активации.

К неспецифическим относятся ядра средней линии, расположенные в его внутренней части, например ядро СМ (п . centralis medialis), интраламинарные ядра, лежащие среди волокон медуллярной пластинки (lamina , пластинка). К последним принадлежат, например, крупное ядро - срединный центр , или СеМ (icentrum medianum ), и лежащее медиально от него парафасцикулярное ядро PaF (п. parafascicularis). СеМ и PaF принимают участие в передаче медленных диффузных компонентов болевых ощущений (см. гл. 15).

Неспецифическим является и ретикулярное таламическое ядро Ret ((Rt), п. reticularis thalami ), относящееся к латеральной группе ядер. Это тормозное ядро, ограничивающее активацию остальных таламических ядер.

Находится рядом с III желудочком мозга. Желудочки, в свою очередь, представляют собой полости, в которых происходит циркуляция спиномозговой жидкости (ликвора). Он входит в состав промежуточного мозга (диэнцефалона). У подавляющего большинства людей таламус разделен на две части, соединенные между собой серым веществом. Вокруг данное образование граничит с внутренней капсулой, которая отделяет его от Эта капсула состоит из нервных волокон, которые обеспечивают взаимодействие коры головного мозга с нижележащими структурами.

Основные ядра

Строение данного образования является довольно сложным, что объясняется широким спектром выполняемых таламусом функций. Основной составляющей таламуса является ядро, образованное из серого вещества мозга, то есть тел нервных клеток. Всего в таламусе насчитывается около 120 ядер. В зависимости от места размещения ядра классифицируются на следующие группы:

Передние.
Латеральные. Задняя часть этой группы, в свою очередь, подразделяется на подушку, медиальное и латеральное коленчатые тела.
Медиальные.

В зависимости от функций ядра классифицируются на такие группы:

специфические;
ассоциативные;
неспецифические.

Специфические ядра

Данная группа ядер зрительного бугра имеет ряд отличительных черт, объединяющих их. Во-первых, они получают импульсы от длинных нервных путей, которые обеспечивают передачу информации от соматосенсорных, зрительных и слуховых рецепторов к коре головного мозга. Через данные ядра импульс передается далее на соответствующие участки коры: соматосенсорную, слуховую и зрительную. Кроме того, информация от них поступает в премоторную и моторные участки коры.

Также специфические ядра получают обратную информацию от коры. В экспериментах доказано, что при удалении участка коры, соответствующего специфическому ядру, данное ядро также разрушается. А при стимуляции определенных ядер активизируются нервные клетки соответствующей им коры.

Данная группа получает информацию от коры, ретикулярной формации, ствола мозга. Именно из-за наличия этих связей у коры головного мозга есть возможность среди всей поступающей информации отбирать наиболее важную в данный момент.

Кроме того, в строение таламуса входят ядра, получающие информацию от красного и базальных ядер, лимбической системы, зубчатого ядра (расположено в мозжечке). Далее сигнал поступает к моторным зонам коры.

Ассоциативные ядра

Особенностью данной группы ядер является то, что они получают уже обработанные сигналы от других участков таламуса.

Благодаря их работе возможно осуществление интегративных процессов, при которых образуются обобщенные сигналы. Далее они передаются в ассоциативные участки коры головного мозга (лобную, теменную и височную доли). Именно благодаря наличию данного участка коры и ассоциативных ядер возможны такие процессы, как узнавание предметов, согласованность речи с моторной активностью, понимание трехмерности пространства и осознание себя в этом пространстве.

Неспецифические ядра

Эти ядра состоят из нервных клеток небольшого размера, принимающих информацию от нейронов других таламических ядер, лимбической системы, базальных ганглиев, гипоталамуса, ствола мозга. По восходящим путям ядра получают сигналы от болевых и температурных рецепторов, а через ретикулярную формацию - практически от всех остальных структур центральной нервной системы.

Основные функции

Таламус - ключевое образование при передаче нервных импульсов в кору головного мозга. При повреждении коры именно благодаря работе таламуса возможно частичное восстановление таких функций, как осязание, ощущение боли и температуры.

Еще одна важная функция таламуса - интеграция моторной и сенсорной деятельности. Это возможно благодаря поступлению в таламус информации как от моторных, так и от сенсорных центров нервной системы.

Кроме того, таламус необходим для обеспечения внимания и сознания. Также он принимает участие в формировании поведенческих реакций.

Благодаря связи с гипоталамусом, о котором речь пойдет далее в статье, функции таламуса также охватывают запоминание, эмоциональное поведение.

Гипоталамус

Эта структура является основным регулятором вегетативных и эндокринных функций организма. Он находится под зрительным бугром и III желудочком. Основной структурной частью гипоталамуса также являются ядра, однако их здесь гораздо меньшее количество.

В зависимости от локализации выделяют следующие группы ядер:

передняя - паравентрикулярное, супрахиазменное;
средняя - инфундибулярное ядро;
зад-няя - ядра мамиллярных тел.

Функции гипоталамуса

Ниже представлен перечень основных функций данной структуры:

управление активностью системы;
организация поведения (пищевое, половое, родительское, эмоциональное поведение и др.);
терморегуляция организма;
секреция гормонов: окситоцина, повышающего сократительную активность матки; вазопрессина, увеличивающего всасывание воды и натрия в почечных канальцах.

Перечисленные выше функции гипоталамуса обеспечиваются благодаря присутствию в нем разнообразных центров, а также специфических нервных клеток. Они способны реагировать на изменение состояния организма (температуру крови, водно-электролитный состав, количество в ней гормонов, концентрацию глюкозы и др.).

Таким образом, промежуточный мозг (таламус и гипоталамус в основном) имеет множество важнейших функций, благодаря которым возможна нормальная жизнедеятельность.

Функции и связи таламуса.

Таламус (лат. Thalamus , латинское произношение: талямус ; от греч. θάλαμος - «бугор») - область головного мозга, отвечающая за перераспределение информации от органов чувств, за исключением обоняния, к коре головного мозга. Эта информация (импульсы) поступает в ядра таламуса. Сами ядра состоят из серого вещества, которое образовано нейронами. Каждое ядро представляет собой скопление нейронов. Ядра разделяет белое вещество.

В таламусе можно выделить четыре основных ядра: группа нейронов перераспределяющая зрительную информацию; ядро перераспределяющее слуховую информацию; ядро перераспределяющее тактильную информацию и ядро перераспределяющее чувство равновесия и баланса.

После того как информация о каком-либо ощущении поступила в ядро таламуса, там происходит её первичная обработка, то есть впервые осознается температура, зрительный образ и т. д. Считается, что таламус играет важную роль в осуществлении процессов запоминания. Фиксация информации осуществляется следующим образом: первая стадия формирования энграммы происходит в СС. Это начинается, когда стимул возбуждает периферические рецепторы. От них по проводящим путям нервные импульсы идут в таламус, а затем в корковый отдел. В нем осуществляется высший синтез ощущения. Повреждение таламуса может привести к антероградной амнезии, а также вызвать тремор - непроизвольную дрожь конечностей в состоянии покоя, - хотя эти симптомы отсутствуют, когда пациент выполняет движения осознанно.

С таламусом связано редкое заболевание, называемое «фатальная семейная бессонница».

Таламус является интегративной структурой центральной нервной системы. В таламусе существует многоуровневая система интегративных процессов, которая не только обеспечивает проведение афферентной импульсации к коре головного мозга, но и выполняет множество других функций, позволяющих осуществлять координированные, хотя и простые реакции организма, проявляющиеся даже у таламических животных. Важно то, что основную роль во всех формах интегративных процессов в таламусе играет процесс торможе-ния.
Интегративные процессы таламуса носят многоуровневый харак-тер.
Первый уровень интеграции в таламусе осуществляется в гломеру-лах. Основу гломерулы составляет дендрит релейного нейрона и пресинаптические отростки нескольких типов: терминали восходящих афферентных и кортико-таламических волокон, а также аксонов интернейронов (клетки типа Гольджи П). Направленность синаптической передачи в гломерулах подчинена строгим закономерностям. В ограниченной группе синаптических образований гломерулы возможно столкновение разнородных афферентаций. Несколько гломерул, расположенных на соседних нейронах, могут взаимодействовать друг с другом благодаря малым безаксонным элементам, у которых розетки терминалей дендритов одной клетки входят в состав нескольких гломерул. Полагают, что объединение нейронов в ансамбли с помощью таких безаксонных элементов или с помощью дендро-дендритических синапсов, которые обнаружены в таламусе, может быть основой для поддержания синхронизации в ограниченной популяции таламических нейронов.
Вторым, более сложным, интернуклеарным уровнем интеграции является объединение значительной группы нейронов таламического ядра с помощью собственных (внутриядерных) тормозных интернейронов. Каждый тормозный вставочный нейрон устанавливает тормозные контакты со множеством релейных нейронов. В абсолютном выражении число интернейронов к числу релейных клеток составляет 1:3 (4), но за счет перекрытия взаимных тормозных интернейронов создаются такие соотношения, когда один интернейрон бывает связан с десятками и даже сотнями релейных нейронов. Всякое возбуждение такого вставочного нейрона приводит к торможению значительной группы релейных нейронов, в результате чего их деятельность синхронизируется. На этом уровне интеграции большое значение придается торможению, которое обеспечивает контроль афферентного входа в ядро и которое, вероятно, наиболее представлено в релейных ядрах.
Третий уровень интегративных процессов, происходящих в тала-мусе без участия коры головного мозга, представлен интраталамическим уровнем интеграции. Решающую роль в этих процессах играют ретикулярное ядро (n. R) и вентральное переднее ядро (n. VA) таламуса, предполагается участие и других неспецифических ядер таламуса. В основе интраталамической интеграции лежат также процессы торможения, осуществляющиеся за счет длинных аксональных систем, тела нейронов которых находятся в ретикулярном ядре и, возможно, в других неспецифических ядрах. Большинство аксонов таламокортикальных нейронов релейных ядер таламуса проходит через нейропиль ретикулярного ядра таламуса (охватывающего таламус почти со всех сторон), отдавая в него коллатерали. Предполагается, что нейроны n. R осуществляют возвратное торможение таламокортикальных нейронов релейных ядер таламуса.
Кроме контроля таламокортикального проведения, интрануклеар-ные и интраталамические интегративные процессы могут иметь важное значение для определенных специфических ядер таламуса. Так, интрануклеарные тормозные механизмы могут обеспечить дискриминативные процессы, усиливая контраст между возбужденными и интактными участками рецептивного поля. Предполагается участие ретикулярного ядра таламуса в обеспечении фокусированного внимания. Это ядро благодаря широкоразветвленной сети своих аксонов может затормаживать нейроны тех релейных ядер, к которым в данный момент не адресуется афферентный сигнал.
Четвертый, наивысший уровень интеграции, в котором принимают участие ядра таламуса, – это таламокортикальный. Кортико-фугальная импульсация играет важнейшую роль в деятельности ядер таламуса, контролируя проведение и многие другие функции, начиная с деятельности синаптических гломерул и заканчивая системами нейронных популяций. Влияние кортико-фугальной импульсации на деятельность нейронов ядер таламуса носит фазный характер: вначале на короткий промежуток наблюдается облегчение таламокортикального проведения (в среднем до 20 мс), а затем на относительно длинный период (в среднем до 150 мс) происходит торможение. Допускается и тоническое влияние кортико-фугальной импульсации. За счет связей нейронов таламуса с различными областями коры головного мозга и обратных связей устанавливается сложная система таламокортикальных взаимоотношений.
Таламус, реализуя свою интегративную функцию, принимает уча-стие в следующих процессах:
1. Все сенсорные сигналы, кроме возникающих в обонятельной сенсорной системе, достигают коры через ядра таламуса и там осозна-ются.
2. Таламус является одним из источников ритмической активности в коре мозга.
3. Таламус принимает участие в процессах цикла сон – бодрствование.
4. Таламус является центром болевой чувствительности.
5. Таламус принимает участие в организации различных типов поведения, в процессах памяти, в организации эмоций и т.д.

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 .

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.

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:

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.

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.

Чем опасны дисфункции зон таламуса

У таламуса сложная и налаженная структура, поэтому, если возникают сбои или проблемы в работе даже отдельно взятой зоны органа – это приводит к разным последствиям, влияя на отдельные функции организма и даже на весь организм в целом.

Прежде чем попасть в соответствующий центр коры, сигналы с рецепторов поступают в таламус, а точнее, в его определенную часть. Если определенные ядра таламуса повреждены, то импульс не обрабатывается, не доходит до коры или доходит в необработанной форме, следовательно, кора головного мозга и весь организм не получают нужную информацию.

Клинические проявления дисфункций таламуса зависят от конкретной зоны поражения и могут проявляться: проблемами с памятью, вниманием, пониманием, потерей ориентации в пространстве и во времени, нарушениями двигательной системы, проблемами со зрением, слухом, бессонницей, психическими расстройствами.

Одним из проявлений дисфункций органа может быть специфическая амнезия, которая ведет к частичной потере памяти. В этом случае, человек забывает события, произошедшие после повреждения или поражения соответствующей зоны органа.

Еще одно редкое заболевание, затрагивающее таламус – фатальная бессонница, которая может распространяться на нескольких представителей одной семьи. Болезнь возникает по причине мутации соответствующей зоны таламуса, которая отвечает за регулирование процессов сна и бодрствования. Из-за мутации происходит сбой в правильной работе соответствующего участка, и человек перестает спать.

Таламус – также является центр болевой чувствительности. При поражении соответствующих ядер таламуса возникает невыносимая боль либо, наоборот, полная потеря чувствительности.

Таламус, да и мозг в целом продолжают оставаться не до конца изученными структурами. И дальнейшие исследования сулят большие научные открытия и помощь в познании этого жизненно важного и сложного органа.