Головной мозг: развитие, отделы, их топография и основные функции. Топография серого и белого вещества.
Головной мозг (лат. cerebrum, др.-греч. ἐγκέφαλος) — часть центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, её головной конец; у позвоночных находится внутри черепа. В анатомической номенклатуре позвоночных, в том числе человека, мозг в целом чаще всего обозначается как encephalon — латинизированная форма греческого слова; изначально латинское cerebrum стало синонимом большого мозга.
Головной мозг состоит из большого числа нейронов, связанных между собой синаптическими связями. Взаимодействуя посредством этих связей, нейроны формируют сложные электрические импульсы, которые контролируют деятельность всего организма.
Несмотря на значительный прогресс в изучении головного мозга в последние годы, многое в его работе до сих пор остаётся загадкой. Функционирование отдельных клеток достаточно хорошо объяснено, однако понимание того, как в результате взаимодействия тысяч и миллионов нейронов мозг функционирует как целое, доступно лишь в очень упрощённом виде и требует дальнейших глубоких исследований.
Эмбриональное развитие мозга является одним из ключей к пониманию его строения и функций.
Головной мозг развивается из ростральной части нервной трубки. Большая часть головного мозга (95 %) является производной крыловидной пластинки.
Эмбриогенез мозга проходит через несколько стадий.
Стадия трёх мозговых пузырей — у человека в начале четвёртой недели внутриутробного развития ростральный конец нервной трубки формирует три пузыря: Prosencephalon (передний мозг), Mesencephalon (средний мозг), Rhombencephalon (ромбовидный мозг, или первичный задний мозг).
Стадия пяти мозговых пузырей — у человека в начале девятой недели внутриутробного развития Prosencephalon окончательно делится на Telencephalon (конечный мозг) и Diencephalon (промежуточный мозг), Mesencephalon сохраняется, а Rhombencephalon делится на Metencephalon (задний мозг) и Myelencephalon (продолговатый мозг).
В процессе формирования второй стадии (с третьей по седьмую недели развития) головной мозг человека приобретает три изгиба: среднемозговой, шейный и мостовой. Сначала одновременно и в одном направлении формируются среднемозговой и мостовый изгибы, потом — и в противоположном направлении — шейный. В итоге линейный мозг зигзагообразно «складывается».
Основные отделы и функции головного мозга человека:
продолговатый мозг(содержит ядра, управляющие вегетативными функциями организма (дыханием, работой сердца, пищеварением). В его ядрах расположены центры пищеварительных рефлексов (слюноотделения, глотания, отделения желудочного или поджелудочного сока), защитных рефлексов (кашля, рвоты, чихания), центры дыхания и сердечной деятельности, сосудодвигательный центр).
мост(через него проходят нервные пучки, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. В его веществе лежат ядра черепно-мозговых нервов (тройничного, лицевого, слухового).
мозжечок(отвечает за координацию движений, поддержание позы, равновесия тела).
Головной мозг, encephalon. Обзор головного мозга. Верхнелатеральная поверхность головного мозга
Головной мозг, encephalon, помещается в полости черепа и имеет форму, в общих чертах соответствующую внутренним очертаниям черепной полости. Его верхнелатеральная, или дорсальная, поверхность сообразно своду черепа выпукла, а нижняя, или основание мозга, более или менее уплощена и неровна.
Верхнелатеральная поверхность полушарий большого мозга.Оба полушария отделяются друг от друга щелью, fissura longitudinalis cerebri, идущей в сагиттальном направлении. В глубине продольной щели полушария связаны между собой спайкой — мозолистым телом, corpus callosum, и другими лежащими под ним образованиями.
Спереди от мозолистого тела продольная щель сквозная, а сзади она переходит в поперечную щель мозга, fissura transversa cerebri, отделяющую задние части полушарий от лежащего под ними мозжечка.
Серое вещество состоит из коры, которое полностью покрывает большие полушарии головного мозга. Белое вещество расположено под серым веществом головного мозга. Однако в белом веществе также присутствуют участки с серым веществом — скопления нервных клеток. Их называют ядрами (nuclei). В норме существует четкая граница между белым и серым веществом. Дифференциация белого и серого вещества возможна на КТ, но лучше дифференцируется на МРТ.
Кортикальная дисплазия
При кортикальной дисплазии границы между белым и серым веществом стираются. В таком случае дополнительно следует использовать последовательность Т1 инверсия восстановления. На данных изображениях границы будут заметны, за исключением участков кортикальной дисплазии.
Инфаркт
При цитотоксическом отеке, развивающейся в первые минуты инфаркта головного мозга, также теряется дифференцировка между белым и серым веществом, что является ранним КТ признаком инфаркта головного мозга.
Большие полушария головного мозга
Полушария головного мозга разделяются между собой большим серповидным отростком. В каждом полушарии выделяют 4 доли:
Лобная доля отделяется от теменной при помощи центральной или раландовой борозды, которая отлично визуализируется, как на аксиальных, так и на сагиттальных срезах.
Лобная доля отделяется от височной доли при помощи латеральной борозды, которая отлично визуализируется, как на сагиттальных и аксиальных, так и на фронтальных срезах.
Теменная доля отделяется от затылочной доли при помощи одноименной теменно-затылочной борозды. Данная линия еще разделяет каротидный и базиллярный бассейн.
Некоторые авторы в отдельную борозду выделяют островок, который является большим участком коры, покрывающий островок сверху и латерально, образует крышечку (лат. pars opercularis) и формируются из части прилегающих лобной, височной и теменной долей.
Другие авторы объединяют островок с височной долей.
Границы долей
Границы долей
Границы лобных и теменных долей.
Симптом усов – постцентральная извилина.
Поясная извилина – постцентральная извилина.
Для правильного определения границы лобных и теменных долей сначала находим центральную борозду. В данную борозду вписывается символ Омега – ω на аксиальных срезах.
Поясная борозда.
На сагиттальных срезах нужно найти мозолистое тело над ним расположена поясная борозда, которая кзади и кверху продолжается в постцентральную борозду, от которой кпереди расположена центральная или роландова борозда.
Защитную функцию для структур центральной нервной системы (ЦНС) выполняют оболочки мозга и спинномозговая жидкость. К оболочкам мозга относят прочную твердую мозговую оболочку, или пахименинкс (греч. pachymeninx—толстая обо-лочка),и лептоменинкс (греч. leptomeninges—тонкие оболочки), представленный паутинной мозговой оболочкой и мягкой мозговой оболочкой. Между паутинной и мягкой оболочками мозга расположено субарахноидальное (подпаутинное) пространство, заполненное спинномозговой жидкостью.
а) Твердая мозговая оболочка. В различных источниках можно встретить разное описание твердой мозговой оболочки. Твердая мозговая оболочка представляет собой толстый слой фиброзной ткани. Твердая мозговая оболочка сращена с эндостом черепа (внутренней частью надкостницы) практически на всем протяжении, за исключением участка, где оболочка загибается к внутренней стороне свода черепа и области, где оболочка проходит вдоль основания черепа. В местах отхождения от надкостницы твердая мозговая оболочка формирует венозные синусы.
Твердая мозговая оболочка формирует в полости черепа две большие складки, функция которых — стабилизация структур мозга: серп мозга и намет мозжечка.
Серп мозга расположен в продольной трещине между двумя полушариями. Серп мозга прикрепляется к петушиному гребню решетчатой кости и, расширяясь, доходит до верхнего края намета мозжечка. Вдоль линии свода черепа фиксированный край серпа мозга ограничивает верхний сагиттальный синус. Свободный край серпа мозга образует нижний сагиттальный синус, который, объединяясь с большой мозговой веной Галена, вливается в прямой синус. Прямой синус расположен вдоль линии соединения серпа мозга с наметом мозжечка и сливается с верхним сагиттальным синусом в области стока синусов.
Намет мозжечка полулунной формы присоединяется к серпу мозга и огибает сверху заднюю черепную ямку. Фиксированный край намета мозжечка на внутренней поверхности затылочной кости формирует поперечные синусы, а на верхней границе каменистой части височной кости — верхние каменистые синусы. Намет мозжечка прикрепляется к заднему клиновидному отростку клиновидной кости. Большая часть крови из верхнего сагиттального синуса переходит в правый поперечный синус.
Свободный край намета мозжечка по форме напоминает подкову. Верхние концы этой «подковы» прикрепляются к переднему клиновидному отростку и соединяются между собой листком твердой мозговой оболочки — диафрагмой турецкого седла. Латеральнее твердая мозговая оболочка от концов «подковы» намета мозжечка переходит на область средней черепной ямки и с каждой стороны формирует пещеристые (кавернозные) синусы. Позади клиновидной кости вогнутая часть «подковы» намета мозжечка окружает средний мозг.
Пещеристые синусы принимают кровь из глазных вен орбиты. Верхний каменистый синус соединяется с поперечным синусом в месте его перехода в сигмовидный синус. Сигмовидный синус спускается вдоль затылочной кости и открывается в луковицу внутренней яремной вены. Кроме того, в луковицу внутренней яремной вены открывается нижний каменистый синус, который проходит вниз вдоль края затылочной кости.
Твердая мозговая оболочка и ее синусы. Средний мозг располагается в вырезке намета мозжечка.
Иннервация твердой мозговой оболочки. Иннервацию твердой мозговой оболочки, выстилающей супратенториальное пространство, обеспечивает тройничный нерв. Иннервацию передней черепной ямки, передней части серпа мозжечка и намета мозжечка осуществляет глазная ветвь тройничного нерва, а иннервацию средней черепной ямки и средней части свода черепа — в основном остистый нерв (менингеальная ветвь нижнечелюстного нерва). Тройничный нерв образует нижнечелюстную ветвь, которая выходит из полости черепа через овальное отверстие. Затем тройничный нерв проходит через остистое отверстие, сопровождая среднюю менингеальную артерию и ее ветви. Растяжение или воспаление твердой мозговой оболочки супратенториального пространства вызывает головные боли в лобной и теменной зонах.
Иннервацию твердой мозговой оболочки, выстилающей субтенториальное пространство, обеспечивают ветви трех шейных спинномозговых нервов, проходящих через большое затылочное отверстие, а также ветви блуждающего и подъязычного нервов. В состав всех менингеальных нервов входят вегетативные симпатические постганглионарные нервные волокна. Патологические процессы в твердой мозговой оболочке субтенториального пространства вызывают боли в затылочной области и в задней части шеи. Острое воспаление оболочек мозга с вовлечением оболочек задней черепной ямки проявляется ригидностью шейных мышц и часто приведением головы вследствие рефлекторного сокращения задних затылочных мышц, иннервацию которых осуществляют шейные спинномозговые нервы. Субарахноидальные кровоизлияния, локализующиеся вокруг задней части мозга, сопровождаются сильнейшей головной болью.
Венозные синусы основания черепа. Твердая мозговая оболочка справа удалена. На вставке показано место расположения углублений для синусов в черепе. С левой стороны показан средний мозг (срез на уровне вырезки намета мозжечка). С правой стороны показано место прикрепления тройничного нерва к варолиеву мосту (срез на нижнем уровне).Пещеристый синус (коронарный срез).
б) Менингеальные артерии. Некоторые менингеальные артерии проходят в надкостнице; главная функция этих артерий — кровоснабжение губчатого вещества костного мозга. Самая крупная — средняя менингеальная артерия, разветвляющаяся на внутренней поверхности височной и теменной костей. Разрыв средней менингеальной артерии и сопровождающей ее вены — самая частая причина эпидуральных кровоизлияний.
2. Субдуральные гематомы возникают в результате повреждения поверхностных вен мозга, идущих от мозга к венозным синусам. Острые субдуральные кровоизлияния в большинстве случаев возникают у детей при тяжелых повреждениях головы, в связи с чем необходимо предполагать этот диагноз, если ребенок потерял сознания после травмы головы. Причиной возникновения такой ситуации в домашних условиях может быть избиение ребенка. Подострые субдуральные кровоизлияния возникают после травмы головы и характерны для людей любого возраста. Симптомы и признаки повышенного внутричерепного давления (глава 6) могут развиваться в течение трех недель после травмы.
3. Хронические субдуральные кровоизлияния характерны для людей старшей возрастной группы, поскольку у пожилых людей вены мозга становятся хрупкими и натягиваются в результате сжатия «стареющего» мозга. Для возникновения таких кровоизлияний достаточно даже легкой травмы головы; в некоторых случаях гематома возникает в отсутствие травмы. У большей части пациентов наблюдают нарушения свертывания крови (например, в результате приема антикоагулянтов или злоупотребления алкоголем). Отмечают разнообразные симптомы хронических субдуральных кровоизлияний: изменения личности, головные боли, а также эпилептические припадки.
Череп (вид сбоку). Птерион (выделен кружком).Коронарный срез верхнего сагиттального синуса и прилежащих структур. (А) Обзорное изображение. Большая часть скальпа удалена, чтобы показать две эмиссарные вены, переносящие кровь от губчатого вещества костей черепа к венам поверхности сухожильного шлема. В правой части изображения показано кровоснабжение губчатого вещества костей черепа менингеальными сосудами. Кроме того, изображена мозговая вена, впадающая в верхний сагиттальный синус. (Б) Увеличенный фрагмент изображения (А): показана пахионова грануляция, обеспечивающая транспорт спинномозговой жидкости из субарахноидального пространства в лакуны, сообщающиеся с верхним сагиттальным синусом. (В) Увеличенный фрагмент изображения (А): показана артерия, окруженная последовательно периваскулярным пространством, мягкой мозговой оболочкой и подсосудистым пространством. Звездочкой отмечено пространство между твердой и паутинной мозговыми оболочками, в котором локализуется субдуральное кровоизлияние в случае разрыва вены мозга. Обратите внимание, что менингеальные сосуды расположены эпидурально.
в) Паутинная оболочка мозга. Паутинная (греч, arachne — паук) оболочка мозга представляет собой тонкий спой фиброзной ткани, плотно прилетающий к твердой мозговой оболочке. Клетки наружного слоя паутинной оболочки образуют плотные контакты, изолирующие субарахноидальное пространство. От паутинной оболочки отходят многочисленные трабекулы к мягкой оболочке мозга.
г) Мягкая оболочка мозга. Мягкая, или сосудистая, оболочка плотно прилегает к мозгу, повторяет его очертания и выстилает многочисленные борозды мозга. Мягкая мозговая оболочка, как и паутинная, образована фиброзной соединительной тканью. Расположенные поверхностно клеточные структуры проницаемы для спинномозговой жидкости. Волокнистые структуры расположены в узком подсосудистом пространстве, которое также переходит на пери-васкулярные пространства сосудов поверхностных слоев мозга.
Обратите внимание: в норме субдуральное пространство очень незначительно выражено (узкое и щелевидное). Однако оно расширяется при просачивании крови в область контакта клеточного и фиброзного компонентов твердой мозговой оболочки в результате повреждения вен мозга.
д) Подпаутинные цистерны. По обеим сторонам ствола мозга вдоль основания черепа расположены подпаутинные цистерны,заполненные спинномозговой жидкостью. Самая крупная — большая цистерна, расположенная между мозжечком и продолговатым мозгом. Ростральнее большой цистерны и спереди от моста мозга находится цистерна моста. Пространство между ножками мозжечка занимает межножковая цистерна. Охватывающая (обходящая) цистерна расположена латеральнее среднего мозга. Полный список цистерн мозга представлен в таблице ниже.
е) Оболочки зрительного нерва. Зрительный нерв образован белым веществом ЦНС и, подобно мозгу, окружен тремя мозговыми оболочками. Твердая оболочка зрительного нерва срастается со склеральной оболочкой глаза; субарахноидальное пространство представляет собой слепо замкнутую полость. Оболочки зрительного нерва окружают направляющиеся к сетчатке центральные сосуды сетчатки. Любое стойкое повышение внутричерепного давления распространяется на окружающее зрительный нерв субарахноидальное пространство, в результате чего происходит сдавление центральной вены сетчатки, приводящее к расширению венозной сети сетчатки и отеку диска зрительного нерва. Диск (сосок) зрительного нерва представляет собой образование, соответствующее началу зрительного нерва. Отек диска зрительного нерва можно диагностировать при офтальмоскопии.
Подпаутинные цистерныМРТ (горизонтальная проекция)Левая орбита (горизонтальный срез). Субарахноидальное пространство распространено до уровня слияния твердой оболочки со склеральной оболочкой глазного яблока (указано стрелочками).Глазное дно (офтальмоскопия). (А) Норма. (Б) Отек диска зрительного нерва в результате повышения внутричерепного давления.
ж) Резюме. Выделяют твердую, паутинную и мягкую оболочки мозга. Субарахнодальное пространство заполнено спинномозговой жидкостью.
Твердая оболочка головного мозга представлена двумя крупными складками: серпом мозга и наметом мозжечка. Прилегающий участок серпа мозга окружает верхний сагиттальный синус, который, как правило, переходит в правый поперечный синус. Свободный край серпа мозга окружает нижний сагиттальный синус, который, соединяясь с большой мозговой веной Галена, образует прямой синус, открывающийся в сток верхнего сагиттального и поперечного синусов.
Прилегающий край намета мозжечка окружает поперечный синус, который спускается вниз и переходит в сигмовидный синус, открывающийся в яремную вену. Свободный край намета мозжечка образует «подкову», прикрепляющуюся к переднему клиновидному отростку клиновидной кости; внутри этой «подковы» расположен средний мозг. Твердая мозговая оболочка переходит на область средней черепной ямки от концов этой «подковы» и формирует пещеристые синусы. Пещеристые синусы принимают кровь из вен глаза и переходят в сигмовидный синус через каменистые синусы. Иннервацию супратенториальной твердой мозговой оболочки осуществляет тройничный нерв, а иннервацию субтенториальной твердой мозговой оболочки — верхние грудные нервы.
Менингеальные сосуды проходят над твердой мозговой оболочкой и кровоснабжают губчатое вещество плоских костей черепа; при переломе черепа кровоизлияния из этих сосудов вызывают образование экстрадуральной гематомы, которая может привести к сдавлению мозга. Субдуральная гематома может возникнуть из-за просачивания крови при ее прохождении из вены мозга в верхний сагиттальный синус.
Также рекомендуем видео анатомии и топографии синусов твердой мозговой оболочки
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 10.11.2018
а) Доли мозга. Поверхность коры полушарий головного мозга покрыта бороздами и расположенными между ними складками — извилинами. Большая часть коры полушарий скрыта от обзора в углублениях борозд. Формы борозд у разных людей могут отличаться, однако определенные борозды достаточно схожи и могут служить описательными ориентирами. Самые глубокие—латеральная (сильвиева) и центральная (роландова) борозды.
Эти борозды разделяют полушария на четыре доли (в боковой проекции) двумя воображаемыми линиями. Первая линия проходит от латеральной борозды назад, вторая — от верхнего края теменно-затылочной борозды к предзатылочной вырезке, расположенной в нижней границе полушария (борозда и вырезка обозначены на рисунке ниже). Выделяют лобную, теменную, затылочную и височную доли мозга.
Наиболее выступающие участки лобной, затылочной и височной долей образуют полюса полушарий головного мозга.
При удалении краев латеральной борозды (покрышки) открывается доступ к островку головного мозга. В статье по эмбриогенезу головного мозга отмечено, что во время развития конечного мозга плода островок мозга остается относительно «неактивным».
Пять долей мозга. (А) латеральная и (Б) медиальная поверхности правого полушария мозга.Правое полушарие с (А) латеральной и (Б) медиальной стороны с изображением основных борозд и извилин.
Обратите внимание на рисунки ниже, а также приведенное ниже описание особенностей поверхности долей мозга.
1. Лобная доля. На латеральной поверхности лобной доли расположена прецентральная извилина, спереди ограниченная прецентральной бороздой. Прямая, верхняя, средняя и нижняя извилины лобной доли ограничены верхней и нижней лобными бороздами. На медиальной поверхности верхняя лобная извилина отделена от поясной извилины поясной бороздой. На нижней (глазничной) поверхности расположены несколько глазничных извилин. Обонятельная луковица и обонятельные пути соприкасаются с глазничной поверхностью лобной доли.
2. Теменная доля. На передней части теменной доли расположена постцентральная извилина, ограниченная сзади постцентральной бороздой. Внутритеменная борозда разделяет заднюю часть теменной доли на верхнюю и нижнюю теменные дольки. В нижней части теменной доли расположены надкраевая извилина, огибающая концевой изгиб латеральной борозды, и угловая извилина, огибающая верхнюю височную борозду.
На медиальной поверхности теменной доли располагается задняя часть околоцентральной дольки мозга, а позади нее — предклинье полушарий. Название околоцентральной дольки, частично расположенной в лобной доле, обусловлено ее положением относительно центральной борозды.
3. Затылочная доля. Латеральная поверхность затылочной доли представлена несколькими боковыми затылочными извилинами. На медиальной поверхности расположена клинообразная извилина (клин), разделяющая теменно-затылочную и шпорную борозды. На нижней поверхности расположены три извилины и три борозды. Латеральная и медиальная затылочно-височные извилины разделены затылочно-височной бороздой. Коллатеральная и шпорная борозды ограничивают язычковую извилину.
4. Височная доля. Височная доля имеет верхнюю, среднюю и нижнюю височную извилины, разделенные верхней и нижней височными бороздами. Нижняя поверхность доли представлена передними участками затылочно-височной извилины. Язычковая извилина переходит в парагиппокампальную извилину, которая оканчивается в области крючка гиппокампа — закругленного выступа, расположенного медиально. Как и показано на рисунках срезов мозга, парагиппокампальная извилина располагается под «закрученным» участком коры — гиппокампом.
5. Лимбическая доля. Пятая, лимбическая, доля мозга расположена на медиальной поверхности полушарий. Поверхность лимбической доли представлена поясной и парагиппокампальной извилинами. Обычно говорят о лимбической системе, в состав которой входят гиппокамп, свод мозга и миндалевидное тело.
Островок мозга (покрышка удалена).Строение поверхности мозга здорового человека («толстый» МР-срез).Мозг (вид снизу) с изображением основных борозд и извилин.
б) Промежуточный мозг. Основные структуры промежуточного мозга — таламус и гипоталамус. Эти скопления ядер образуют боковые стенки III желудочка. Между таламусом и гипоталамусом проходит гипоталамическая борозда, которая представляет собой ростральную границу пограничной борозды эмбриона.
в) Срединная сагиттальная проекция мозга. Представленный на рисунке ниже срединный сагиттальный срез головы трупа демонстрирует расположение мозга относительно окружающих его структур.
Промежуточный мозг и его границы. Мозолистое тело.Сагиттальный МР-срез мозга живого человека.Сагиттальный срез фиксированного препарата мозга.
Видео урок анатомия борозд и извилин головного мозга
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 9.11.2018
Твердая мозговая оболочка и ее синусы. 
Венозные синусы основания черепа. Твердая мозговая оболочка справа удалена. 
Пещеристый синус (коронарный срез).
Череп (вид сбоку). 
Коронарный срез верхнего сагиттального синуса и прилежащих структур. 
Подпаутинные цистерны 
Левая орбита (горизонтальный срез). 
Глазное дно (офтальмоскопия). 
Пять долей мозга. (А) латеральная и (Б) медиальная поверхности правого полушария мозга. 
Правое полушарие с (А) латеральной и (Б) медиальной стороны с изображением основных борозд и извилин.
Островок мозга (покрышка удалена). 
Строение поверхности мозга здорового человека («толстый» МР-срез). 
Мозг (вид снизу) с изображением основных борозд и извилин.
Промежуточный мозг и его границы. Мозолистое тело. 
Сагиттальный МР-срез мозга живого человека. 
Сагиттальный срез фиксированного препарата мозга.