Борозды и извилины головного мозга — как уместить много в небольшой объем?

Извилины и борозды (gyri и sulci) головного мозга – глубоко и прочно связанные между собой структурные образования под сводом черепа.

Морщинистая поверхность, которую можно привычно увидеть на изображениях ГМ, образована их сочетанием и чередованием.

Выступы и углубления, прихотливо разбросаны природой на обширном пространстве телэнцефалона (конечного мозга) – совершенной и развитой структуры, покрывающей другие отделы ГМ.

Анатомическое строение долей головного мозга

В строении любого органа человеческого тела, подвергшегося развитию в эволюционной динамике, можно проследить целесообразность природы, предусмотревшей и преобразовавшей некоторые органы.

Борозды и извилины полушарий имеются в строении человеческого ГМ и у мозговых структур некоторых млекопитающих. Их образование было продиктовано необходимостью уместить большую поверхность под практически не изменившимся в размерах сводом черепа.

Переход человека к прямохождению и его развитие привели к необходимости формирования большего объема мозговых структур.

Но увеличение костного защитного свода привело бы к непропорциональности, утяжелению, из-за которого голова не могла бы находиться вверху тела.

А объективная необходимость к этому существовала, поскольку именно в ней размещаются основные улавливатели и анализаторы информации, поступающей извне.

Благодаря только поступающему значительному объему информационного потока, человек не смог бы достичь своего нынешнего, главенствующего и исключительного положения — окружающая реальность требовала формирования ощущений, практического опыта, способности анализа и сопоставления уже накопленных знаний и соотношения их с новой для себя, или аналогичной ситуацией.

Речь появилась благодаря накоплению гнозиса и праксиса, а ее формирование привело к абстрактному мышлению — эта способность, совершение сложных движений и их цепочек, высшие психические функции, все это результат трансформаций, которые проделала природа, увеличивая площади поверхности образованием складок и углублений и умещая большой объем в ограниченном пространстве.

65-70% коры расположились в новообразовавшихся бороздах, если бы не упаковка, проведенная природой подобным образом, у человека в распоряжении была бы только треть существующего объема, которая размещается на поверхности обоих полушарий.

Проведенные исследования показали, что рисунок gyri и sulcus у разных людей индивидуален. Глубокие и крупные складки есть у всех людей и у некоторых животных. Ответ на вопрос — сколько извилин у человека в мозгу — не будет точным, количество вариабельно, формирование новых или отсутствие привычных настолько разнообразно, что существуют специальные атласы, в которых собраны примеры индивидуального строения конечного мозга.

Единство противоположностей

Основные отличия борозды и извилины состоят не столько в выполняемых функциях, сколько в расположении этих образований относительно друг друга. Но они неразрывно связаны между собой, потому что формируются на стадии гирификации во время внутриутробного развития из фронтального (или первичного переднего) мозгового пузыря.

Извилины – это возвышения над поверхностью ГМ, в то время как борозды локализованы в межизвилинном пространстве и разграничивают эти выступы. Несомненная связующая роль белого вещества с его специфическим составным компонентом — пучком аксонов (проводников нервных импульсов), покрытых специальным миелином.

Телэнцефалон – образование из нескольких важнейших структур:

• двух больших мозговых полушарий;
• плотно и надежно покрывающей их коры (нетолстого слоя серого мозгового вещества, достигающего максимум нескольких мм);
• специфического сплетения нейронов — мозолистого тела, присущего исключительно млекопитающим;
• прихотливо собранного из серых и белых полос соответствующих мозговых веществ полосатого тела, составной части системы базальных ядер полушарий ГМ;
• обонятельного мозга с его сложным строением, делением на периферию и центр.

Разграничение борозд ГМ по виду, эмбриогенезу и функциональности подразумевает дифференциацию на первичные, вторичные и третичные. Последние не берутся во внимание при изучении анатомического строения, поскольку глубоко индивидуальны для каждого человека. Они достаточно мелкие и не имеют названий.

Топонимы и эпонимы есть только у первичных и вторичных борозд, но первичные отличаются не только расположением (они присутствуют и внутри долей, и в качестве междолевого объединительно-разграничительного углубления).

Виды и дислокация

Первичные углубления – это главные и разграничивающие борозды, расположенные между двумя полушариями или основными отделами головного мозга.

Их формирование происходит еще на 10 неделе вынашивания плода, оно заложено в программе, по которой работают мозговые пузыри:

1. Сильвиева борозда, отделяющая височную от лобной и теменной, чаще называется сейчас латеральной бороздой, вместе с центральной и теменно-затылочной они разграничивают на доли верхнелатеральную поверхность.
2. Перед центральной располагается лобная доля, сзади нее – теменная, она разделяет их между собой, как и центральная. Получила изначально эпонимическое название, можно встретить термин «Роландова».
3. Поясная служит рубежом для всех основных сегментов, локализованных в обонятельном мозге.
4. Теменнозатылочная разграничивает те доли, от названий которых образовано ее собственное (теменную и затылочную).

Медиальная поверхность просто испещрена глубокими постоянными бороздами – здесь находятся гиппокампальная, поясная, коллатеральная, территориально близкая к затылочной доле, и недалеко от нее – шпорная. Но первая, о которой вспоминают анатомы при упоминании медиальной поверхности – это борозда мозолистого тела, потому что между ней и поясной, образующей разветвления, располагается опоясывающая извилина. Хотя гиппокампальная и коллатеральная тоже своего рода рубеж для извилины височной коры.

Немного об извилинах

В нижней поверхности коры находятся обонятельная, орбитальная, прямая и нижняя височная борозды. Они входят в состав разных отделов, потому что нижняя поверхность принадлежит височной, лобной и затылочным долям.

В этом мозговом сегменте есть только одна извилина, заслуживающая внимания – язычковая (в другой транскрипции – язычная, gyrus lingualis), которую отделяют шпорная и коллатеральная борозды.

Присутствие борозд неизменно сопряжено с наличием извилин, образованных трансформацией мозговой ткани для экономии пространства:

1. У лобной доли целых 6 извилин, из них четыре – на наружной поверхности, а две – на внутренней. Такое количество легко объяснимо величиной ЛД, занимающей более четверти всего человеческого мозга. Прямая и орбитальная извилины относятся к внутренним образованием, а вертикальные предцентральная, верхняя, нижняя и средняя – наружные. Предцентральную (в других источниках – прецентральную) формируют одноименная борозда и центральная, место дислокации средней – естественно, между верхней и нижней лобной бороздой, нижняя расположена между соответствующей лобной и сильвиевой. Задняя треть средней лобной извилины содержит центр письма, а в нижней лобной находится двигательный центр.
2. Границами теменной области служат Роландова (от лобной), Сильвиева (у височной), и теменнозатылочная. В ней дислоцированы постцентральная, ограниченная одноименной бороздой и центральной, угловая, возле верхней височной борозды, две горизонтально расположенные дольки (нижне- и верхнетеменная), и надкраевая, рядом с Сильвиевой бороздой.
3. На базальной поверхности височной доли извилин всего две, но очень важные: гиппокампа и латеральная затылочно-височная. Дислокация во внутренней пространстве затылочной доли 2 образований: gyrus lingualis и теменнозатылочной извилины, обусловлена присутствием шпорной борозды, которая и разделяет их между собой.

Извилины головного мозга и борозды головного мозга трудно рассматривать по отдельности. Их глубокие и прочные связи обусловлены вековыми изменениями и трансформациями. Природа трудилась, создавая основную архитектонику важнейшего структурного образования, максимально близко подгоняя ее составные элементы под существовавшие надобности.

Можно рассматривать их не как отдельные части, а как часть единого целого, своеобразные клавиши, на которые нажимает центральная нервная система, если человек меняет род деятельности, совершает какие-то действия, начинает, заканчивает или продолжает то, чему он научился в процессе длительного совершенствования.

Функции борозд и извилин головного мозга

Во многом присущую мозговым образованиям функциональность определяет их месторасположение. Условное деление предполагает наличие долей, расположенных в лобной, теменной, затылочной или височной части, поддающихся визуализации и островковой, прикрытой остальными и поэтому обнаруженной позже.

Третичные образования – результат индивидуального развития, поэтому в анатомических атласа и представлено такое разнообразие вариантов их расположения. Но без первичных борозд невозможно представить себе человека разумного, ставшего результатом длительного и сложного процесса оптимизации, трансформации, развития — всего того, что называют процессом эволюции.

Передняя центральная извилина, часть пирамидной системы, при ее повреждении вызывает полное отсутствие сознательных движений. Гиппокамп отвечает за память, а ангулярная извилина – за распознавание визуальных изображений, получаемых с помощью зрительных органов.

О назначении язычной и обонятельной говорят уже данные им названия, но о функциях постцентральной и краевой извилин простой человек слышит мало. А между тем постцентральная выполняет функции центра по болевой и температурной чувствительности, отвечает за осязание, хотя за функцию стереогноза отвечает верхнетеменная долька.

Надкраевая служит средоточием праксии – всего того, что необходимо человеку в его работе – она фиксирует навыки, полученные в труде, занятиях спортом.

Чуть ниже надкраевой располагается угловая, без которой человек не мог бы читать. Продольные, дислоцированные в височной доле, содержат сенсорный центр речи, ядро слухового анализатора и, несмотря на его существование сразу после рождения, совершенствуются и усложняются на протяжении всей жизни.