В среднем, масса мозга взрослого человека составляет всего один-два килограмма. Но несмотря на такой небольшой вес, потребляет мозг человека до двадцати процентов кислорода и двадцати пяти процентов глюкозы от объема, расходуемого нашим организмом в целом.

Головной мозг человека состоит из сотен миллиардов клеток, из нейронов и глии.

Глия выполняет опорные функции – поддерживает нейроны и подразделяет их на группы, питает нейроны и «выносит за ними мусор», а также участвует в передаче нервного импульса. Сейчас считается, что глия помогает активно восстанавливать и перестраивать нарушенные нейронные связи в мозгу после повреждений, что создает основу нейропластичности. Более того, недавно ученые пришли к выводу, что некоторые виды боли, такие, как порез бумагой или укус собаки, воспринимаются не нейронами, а именно глиальными клетками.

Нейрон является главной клеткой центральной нервной системы и состоит из тела и отростков (аксонов и дендритов). Основным свойством нейрона является способность возбуждаться (генерировать электрические импульсы) и передавать это возбуждение к другим нейронам и клеткам.

В составе мозга различают серое и белое вещество.

Серое вещество состоит в основном из тел нейронов и в мозге представлено в виде ядер или ганглиев (это серое вещество внутри белого вещества мозга), а также в виде коры больших полушарий (где серое вещество покрывает сверху белое).

Белое вещество состоит в основном из миелинизированных аксонов. Миелин – это оболочка вокруг аксона, своего рода изоляционный материал, которая защищает его от повреждений и обеспечивает более высокую скорость передачи нервных импульсов.

А теперь немного сухой статистики.

В современных исследованиях приводятся следующие данные о мозге: общее количество нейронов в головном мозге составляет порядка 86,06 ± 8,12 миллиарда, при этом на долю серого вещества приходится 6,18 ± 1,72 миллиарда нейронов, а на долю белого – 1,29 ± 0,54 миллиарда нейронов.

Просто представьте себе, все это невообразимо огромное количество клеток находится внутри нашего черепа!

Можно сказать, что наш мозг – это отдельная Вселенная.

И эта Вселенная подразделяется физиологами на следующие части – анатомические отделы. Это продолговатый, задний, средний, промежуточный и конечный (другие названия – передний или большой) мозг.

Продолговатый мозг представляет собой непосредственное продолжение спинного мозга и отвечает за такие основные процессы жизнедеятельности, как дыхание и сердцебиение, поэтому в случае повреждения продолговатого мозга мгновенно наступает смерть. Также в продолговатом мозге расположены пищевой центр, регулирующий глотание и выделение пищеварительных соков, и центр так называемых защитных рефлексов – моргания, чихания, кашля.

Задний мозг включает в себя мост и мозжечок. Мост осуществляет передачу информации из спинного мозга в другие отделы головного мозга и обратно, а также в нем содержатся центры, ответственные за контроль движений тела, за восприятия положения тела в пространстве, мимику и другое. Мозжечок отвечает за поддержание мышечного тонуса, равновесия, координацию как произвольных, так и непроизвольных движений. В последние десятилетия было обнаружено участие мозжечка в процессах памяти и мышления, но его деятельность не контролируется сознанием.

Средний мозг ответственен за осуществление многих важных физиологических функций, таких как регуляция слуховой и зрительной рефлекторной деятельности (и здесь же начинается процесс формирования осмысленного зрительного и слухового образов), участвует в контроле движений, в организации ориентировочных, защитных и оборонительных рефлексов, в регуляции болевой чувствительности.

Продолговатый мозг, задний мозг и средний мозг объединяют под общим названием стволовая часть мозга или ствол мозга.

Промежуточный мозг выполняет роль «фильтра» для поступающих сигналов – то есть принимает всю поступающую информацию (от зрительных, слуховых, вкусовых и тактильных рецепторов) и решает, куда ее направить. Обеспечивает эндокринную и температурную регуляцию, циклы сна и бодрствования, регулирует пищевое, питьевое и сексуальное поведение, участвует в регуляции эмоций.

Конечный мозг (передний, большой) состоит из больших полушарий – левого и правого, которые соединены между собой мозолистым телом. Каждое полушарие состоит из обонятельного мозга, базальных ганглиев (обонятельный мозг и базальные ганглии являются частью подкорки) и коры.

Кора больших полушарий представляет собой слой серого вещества, имеет толщину от 1,3 до 4,5 мм и покрывает собой поверхность полушарий в виде борозд и извилин. В коре находится порядка десяти – четырнадцати миллиардов нейронов, а количество связей между ними еще больше. Каждое полушарие, в свою очередь, делится на пять долей – лобную, затылочную, височную, теменную и островковую.

Лобная кора содержит центры, регулирующие мышление, речь, эмоции, память, высшие двигательные функции, центры планирования, предвидения, когнитивного контроля, выбора и запуска сложных программ поведения.

В теменной коре находятся зоны телесных ощущений, в том числе осязания и суставно-мышечного чувства, зоны, отвечающие за сложные формы ориентации в пространстве, за интеллектуальные операции, связанные с пространственным анализом, а также центры воображения и математических операций.

В височной коре находятся слуховые центры и центры речи, а также структуры, участвующие в образовании долговременной памяти.

В затылочной коре сосредоточены центры зрительного восприятия.

Кора островковой доли считается ответственной за формирование сознания, а также играет роль в образовании эмоций и поддержке гомеостаза.

На рисунке 1 схематично представлены зоны коры.

Также мозг делится на кору и подкорку.

Подкорка участвует в формировании всех поведенческих реакций человека, оказывает регулирующее влияние на кору. При этом, упрощенно говоря, подкоркой считается все то, что лежит под корой больших полушарий. В первую очередь, это базальные ганглии (скопление нейронов внутри белого вещества), которые входят в мозговые системы, обеспечивающие движения, мотивации, потребности, эмоции; обонятельный мозг; лимбическая система, в которую входит целый ряд структур, в частности, поясная извилина (будет очень важна для нас дальше, в следующей главе), которая участвует в формировании эмоций, мотиваций, памяти, мыслительной деятельности, адаптации организма к меняющимся условиям окружающей среды; а также ретикулярная формация ствола и среднего мозга, осуществляющая регулирующее влияние на кору больших полушарий.

Рисунок 1. Схематичное расположение зон коры головного мозга: 1 – лобная, 2 – теменная, 3 – височная, 4 – затылочная области

Даже из этого упрощенного описания становится ясно, насколько сложным и уникальным образованием является наш мозг.

А теперь давайте с вами разберемся, как же функционирует вся эта огромная Вселенная нашего мозга.

Если говорить о наших современных представлениях, то считается, что при выполнении любой деятельности, неважно, будет ли это, например, решение математической задачи, или езда на велосипеде, или приготовление ужина, в работу всегда включается весь мозг (а вовсе не десять его процентов, как гласит очень распространенный и живучий миф).

Каким образом это происходит? В виде сложной динамичной системы, внутри которой происходит причудливое многоуровневое взаимодействие его областей и структур как по