Функции лобных долей головного мозга человека
Лобные доли занимают около 28% всей площади корковых структур. Их масса составляет приблизительно половину веса всего мозга – около 450 г. Лобные доли – находящиеся во фронтальной плоскости головного мозга структуры, которые отвечают за психическую деятельность человека, что предопределяет их важнейшую роль в формировании и использовании разума. Функции лобных долей, находящихся в головном мозге, включают способность размышлять, анализировать, абстрагироваться и обобщать.
Особенности строения
Лобные доли – отдел головного мозга, который несет ответственность за коммуникативные навыки (умение разговаривать, мыслить, запоминать). Анатомическое строение лобной доли предполагает четкое ограничение со стороны височных областей боковыми бороздами. С фронтальной стороны лобная часть отделяется от теменного участка центральной бороздой. Нижний край отдела ограничивает сильвиевая борозда.
Основные извилины, находящиеся в лобной доле, включают вертикальную прецентральную и верхнюю, среднюю, нижнюю, пролегающие горизонтально. Извилины разделены бороздами. В период бодрствования нейроны и нейромедиаторы в этой области более активны, чем во время сна.
Участок префронтальной коры функционально связан и активно взаимодействует с отделами лимбической нервной системы – мозговыми структурами, находящимися по обеим сторонам таламуса. Лимбическая система задействована в регуляции обоняния, работы внутренних органов, проявления эмоций, режима сна и бодрствования, запоминания.
Гипоталамус, входящий в лимбическую систему, управляет при помощи гормонов вегетативной нервной системой, благодаря чему человек чувствует жажду и голод, просыпается и засыпает в соответствии с заложенными природой биологическими часами, испытывает половое влечение к представителям противоположного пола. Гиппокамп участвует в процессе формирования базы долговременной памяти. Эта структура ответственна за восприятие, анализ и хранение информации пространственного плана.
Лобная доля считается корковым участком лимбической системы. В лобной части мозга находятся ассоциативные зоны, где происходит обработка и сравнение поступающей извне информации с данными, которые хранятся в памяти. Анатомия этой мозговой структуры предполагает деление на отделы:
- Моторный.
- Премоторный.
- Дорсолатеральный префронтальный.
- Медиальный префронтальный.
- Орбитофронтальный. Является пересечением нейронных путей, по которым передается информация в ассоциативные зоны коры – место тесного взаимодействия префронтальной и лимбической системы.
Префронтальная область регулирует сложные формы и модели поведения, обеспечивая взаимосвязь мотивационных, эмоциональных и мыслительных процессов. Отдел участвует в оценке окружающей обстановки, с учетом обстоятельств формирует порядок планируемых действий, анализирует последствия намеченных поступков, вырабатывает типичные для конкретных ситуаций модели поведения.
Основные функции
Лобные доли, расположенные во фронтальной плоскости головного мозга, выполняют много важных функций, включая прогнозирование, планирование, регуляцию и контроль над психо-эмоциональной деятельностью человека. Лобные доли, состоящие из правой и левой части, отвечают за слаженную работу всех отделов в головном мозге, что указывает на их ведущую роль. Основные функции:
- Принятие решений, перспективное планирование, реализация целенаправленных действий.
- Выполнение произвольных движений всеми отделами тела. Импульсы произвольной двигательной активности перемещаются по пирамидному пути. Экстрапирамидная система помогает выполнять произвольные движения, задействует заученные, типовые двигательные схемы, поддерживает и перераспределяет мышечный тонус при выполнении движений.
- Двигательные механизмы речевой функции. Иннервация органов, принимающих участие в воспроизведении звуков (язык, лицевые мышцы, губы), обеспечивает работу речевого аппарата. Центр Брока координирует передачу нервных импульсов к органам речи от двигательного анализатора, который осуществляет восприятие и анализ информации, синтез определенных раздражений.
- Индивидуальные особенности личности. Характер, тип темперамента, мировоззрение, манера поведения, инициативность, критическая самооценка, особенности коммуникации с другими членами социума.
Левая и правая лобные доли, находящиеся в головном мозге, частично отвечают за вертикальное положение туловища, что позволяет заподозрить поражение мозгового вещества в этой зоне, если у человека появляется семенящая, неуклюжая походка или он начинает сильно сутулиться, стоит и ходит с полусогнутой спиной.
Корковая часть лобных долей несет ответственность за произвольные движения глазами в любом направлении, в том числе в противоположную сторону от курса, по которому совершается перемещение тела. Повреждение тканей в левой доле сопровождается нарушениями вербального поведения (вербальные реакции типа говорение, понимание и запоминание слов, реагирование на фразы), в правой доле – к невербальным расстройствам.
Симптомы поражения тканей в лобной доле мозга
В числе наиболее тяжелых поражений тканей лобных долей отмечаются ишемические, атрофические изменения тканевой структуры, инсульт с очагом ишемии или геморрагии в этой области. Нарушение кровоснабжения этого участка мозга негативно отражается на когнитивных способностях. Основные причины ухудшения, прекращения кровотока в этой зоне:
- Обострение артериальной гипертензии.
- Атеросклеротические повреждения сосудистых стенок.
- Аномалии развития и приобретенные дефекты элементов кровеносной системы (сосудистые мальформации, аневризмы).
- Расстройство в работе системы гемостаза (повышенное тромбообразование, нарушение свертываемости крови).
Синдром лобной доли возникает на фоне поражения тканей префронтальной области, отвечающей за многоступенчатые мыслительные процессы, поведение и когнитивные способности. Общемозговые симптомы патологии:
- Острая боль во фронтальной плоскости головы.
- Тошнота, часто приводящая к приступам рвоты.
- Головокружения, помрачения сознания.
- Иногда повышение температуры тела.
Синдром лобной доли в международной медицинской классификации болезней относится к органическим расстройствам личности. Часто развивается на фоне других патологий – болезни Пика и Альцгеймера, опухоли мозга, травмы в области головы, поражения сосудистой системы в этой зоне. Специфические признаки заболевания:
- Активация рудиментарных рефлексов (сосания, хватания, поиска). Происходит при поражении обширного участка тканей.
- Потеря самоконтроля, неспособность планировать и управлять действиями.
- Утрата осознания собственной личности.
- Моторная и речевая дисфункция.
- Невозможность абстрактного мышления и планирования.
- Персеверация. Бессознательное многократное повторение одного слова, фразы, действия.
- Нарушение функций концентрации внимания и памяти.
Подобные расстройства нередко наблюдаются у пациентов с болезнью Альцгеймера, у которых происходят патологические структурные изменения в тканях – формирование белковых структур вокруг нейронов, препятствующих и нарушающих взаимосвязи между нервными клетками. Болезнь Альцгеймера часто становится причиной деменции.
Последствия повреждения лобной доли
При поражении этих мозговых структур человек становится беззаботным, ему свойственны переменчивость настроения, бессмысленные, нелогичные поступки и стремления. Атрофия мозгового вещества в этой области сопровождается утратой мотивации, что приводит к пассивности, равнодушию, апатии, отсутствию интереса к окружающему миру. Состояние часто ошибочно принимают за лень, не осознавая, что причина изменения поведения связана с гибелью нервных клеток в области лба.
Последствия лобного инсульта развиваются по двум типам – абулическому и расторможенному. В первом случае преобладают такие симптомы, как безразличие, апатия, отсутствие инициативы, утрата творческого мышления и любознательности. Во втором наблюдается импульсивное поведение, действия теряют осмысленность и логичность, человек не способен предвидеть результат своих поступков.
Лобные доли – структуры, которые управляют психической деятельностью и поведением индивида. При поражении этих отделов мозга индивид теряет способность взвешенно оценивать себя, как личность, объективно воспринимать события и реагировать на ситуацию, планировать и совершать целенаправленные действия.
Левая лобная доля за что отвечает
мозг человека — орган массой 1,3-1,4 кг, расположенный внутри черепной коробки. Мозг человека состоит из более ста миллиардов клеток-нейронов, образующих серое вещество или кору мозга — его обширный внешний слой. Отростки нейронов (нечто вроде проводов) — это аксоны, из которых состоит белое вещество мозга. Аксоны связывают нейроны друг с другом через дендриты.
Мозг взрослого человека потребляет около 20% всей энергии, которая необходима организму, в кто время как детский мозг потребляет около 50%.
Как мозг человека обрабатывает информацию?
Сегодня считается доказанным, что человеческий мозг одновременно может обрабатывать в среднем около 7 бит информации[2]. Это могут быть отдельные звуки или визуальные сигналы, различаемые сознанием оттенки эмоций или мыслей. Минимальное время, необходимое для того, чтобы отличить один сигнал от другого составляет 1/18 секунды.
Таким образом, предел восприятия составляет 126 бит в секунду.
Условно, можно посчитать, что в течение жизни 70 лет человек обрабатывает 185 млрд бит информации, включая каждую мысль, воспоминание, действие.
Информация записывается в мозг посредством формирования нервных сетей (своего рода маршрутов).
Функции правого и левого полушария мозга
. 
Как видно из картинки, все операции на рынке делает левое полушарие. Естественно, для получения профита с рынка, встает вопрос о достижении максимальной производительности функционирования левого полушария.
Существует несколько простых способов развития полушарий. Самый простой из них — увеличение объема работы, на которой ориентировано полушарие. Например, для развития логики Вам необходимо решать математические задачи, отгадывать кроссворды, а для развития воображения посещать кхудожественную галерею и т.п.
Как только вы нажали мышку правой рукой- значит сигнал к вам поступил из левого полушария.[6]
Обработка эмоциональной информации происходит в правом полушарии.
Эмоции
За всеми греховными делами стоит нейротрансмиттер Допамин, от работы которого зависит удовольствие, которое мы получаем. [4]. Измены, страсть, похоть, азарт, вредные привычки, гэмблинг, алкоголизм, мотивация — все это так или иначе связано с работой допамина в мозгу. Допамин передает информацию от нейрона к нейрону.
Допамин влияет на многие сферы нашей жизни: мотивация, память, способность к познанию, сон, настроение и т.д.
Любопытно, но допамин повышается в моменты стрессовых ситуаций.
Люди с пониженнным допамином в полосатом теле и префронтальной коре менее мотивированы, чем люди у которых допамин выше. Это доказано экспериментами на крысах [5].
Строение мозга человека
триединство мозга
- R-комплекс (древний, рептильный мозг). Состоит из ствола и мозжечка. Рептильный мозг управляет мышцами, равновесией и такими автономными функциями организма, как дыхание и сердцебиение. Он отвечает за бессознательное поведение, нацеленное на выживание, и реагирует непосредственно на определенные стимулы.
- Лимбическая система (мозг древних млекопитающих). Секция состоит из отделов, расположенных вокруг ствола мозга: мозжечковая миндалина, гипоталамус, гиппокамп. Лимбическая система отвечает за эмоции и чувства.
- Неокортекс (новая кора или мозг новых млекопитающих). Эта часть имеется только у млекопитающих. Некортекс — это тонкий слой, состоящий из 6 слоев нейронных клеток, которые окружают весь остальной мозг. Неокортекс отвечает за мышление высшего порядка.
белое и серое вещество
префронтальная кора
Эту часть мозга также называют лобные доли.
Именно развитие префронтальной коры отличает человека от животного.
Префронтальная кора мозга человека отвечает за логику, за самоконтроль, за целеустремленность и концентрацию внимания.
На протяжении почти всей эволюционной истории человека, эта часть мозга отвечала за физические действия: хотьба, бег, хватание и т.п. (первичный самоконтроль). Но в процессе эволюции префронтальная кора увеличивалась в размерах, а связи с другими частями мозга разрастались.
Сейчас кора склоняет человека делать то, что сложнее, выходить из зоны комфорта. Если вы заставляете себя отказаться от сладкого, подняться с дивана и пойти побегать — это результат работы именно лобных долей. Вы бегаете и не едите сладкое, потому что у вас есть логические причины для этого, которые обрабатываются именно в этой части мозга.
Сила воли в мозе: 
Повреждения префронтальной коры приводят к потери силы воли. В психологии известен случай Финеаса Гейджа (1848), личность которого резко изменилась после повреждения мозга. Он стал ругаться, он стал импульсивен, стал неуважительно обращаться с друзьями, стал неприемлить ограничения и советы, придумывает массу планов и мгновенно теряет к ним интерес.
левая лобная доля — отвечает за положительные эмоции
«Левосторонние дети», т.е. те, у которых изначально левая часть более активна чем правая, более позитивны, чаще улыбаются и т.д. Такие младенцы активнее исследуют окружающий мир.
Интересно также и то, что левая часть коры отвечает за задачи «я буду», например, заставляет подняться с дивана и пойти побегать.
правая лобная долая — отвечает за негативные эмоции. Повреждение правого полушария (отключение правой доли) может вызывать эйфории.
Эксперимент: при просмотре приятных картинок, импульсный томограф фиксирует изменения в потреблении глюкозы мозгом и записывает их как светлые пятна на фотографиях левой стороны мозга.
Правая часть коры отвечает за задачи «я не буду», например позволяет вам справляться с желанием выкурить сигарету, съесть пирожное и т.п.
центр префронтальной коры — «следит» за целями и устремлениями человека. Решает, чего вы на самом деле хотите.
мозжечковая миндалина — защитные эмоциональные реакции (в т.ч. «эгобарьер»). Находится в глубине мозга. ММ. человека не слишком отличается от ММ низших млекопитающих и работает бессознательно.
Включает центр управления, мобилизующий тело в ответ на страх.
базальное ядро — отвечат за привычки, на которые мы полагаемся в повседневной жизни.
срединная височная доля — отвечает за познавательные доли.
гиппокамп
гиппокамп — это структура в медиальном височном отделе мозга, похожая на пару подков. Гиппокамп позволяет усваивать и запоминать новую информацию. Исследования ученых показали, что размер гиппокампа напрямую связан с уровнем самооценки человека и чувством контроля над собственной жизнью.
повреждение гиппокампа может вызывать припадки
прослушивание музыки задействует: слуховую зону коры мозга, таламус, переднюю часть теменной доли коры.
островок Рейля
островок Рейля — один из ключевых участков мозга, анализирует физиологическое состояние организма и трансформирует результаты этого анализа в субъективные ощущения, которые заставляют нас действовать, например говорить или мыть машину. Передняя часть островка Рейля превращает сигналы организма в Эмоции. Исследования мозга на МРТ показали, что запахи, вкус, осязательные ощущения, боль и усталость возбуждают островок Рейля [7].
зона Брока
Зона Брока — область, которая контролирует органы речи. У правшей зона Брока расположена в левом полушарии, у левшей — в правом.
Система поощрения мозга
Различие мозга у мужчин и женщин
Мозг мужчины и женщины различаются[3]:
Мужчины имеют лучшую двигательную функцию и пространственную функцию, лучше концентрируются на одной мысли, лучше обрабатывают зрительные стимулы.
У женщин лучше память, они более социально адаптированы и лучше справляются с несколькими делами одновременно. Женщины лучше распознают чужое настроение и проявляют больше эмпатии.
Эти различия обусловлены разным устройством связей в головном мозгу (см. картинку)
Старение мозга человека
С годами работа работа мозга ухудшается. Мышление замедляется, а память ухудшается. Это связано с тем, что нейроны выходят на связь друг с другом уже не так быстро. Уменьшается концентрация нейротрансмиттеров и число дендритов, и из-за этого нервные клетки хуже улавливают сигналы от соседей. Удерживать подолгу информацию становится все затруднительнее. Пожилые люди дольше обрабатывают информацию, чем молодые.
Тем не менее мозг поддается тренировке. Исследования показали, что 10 занятий по часу в неделю, в ходе которых люди тренируют память или упражняются в рассуждениях, заметно усиливают когнитивные способности [7].
В то же время, в период 35-50 лет мозг бывает особенно эластичен. Человек упорядочивает информацию, накопленную за долгие годы жизни. К этому времени в мозгу разрастаются глиальные клетки (мозговой клей), — белое вещество, покрывающее аксоны, которое обеспечивает связь между клетками. Количество белого вещества максимально в период 45-50 лет. Это объясняет почему в этом возрасте люди рассуждают лучше тех, кто младше или старше.
Лобные доли мозга, за что отвечают,как тестировать.
Лобные доли больших полушарий мозга входят в III-й структурно-функциональный блок мозга (по А.Р. Лурия) — блок программирования, регуляции и контроля деятельности. Следовательно, при поражении лобных зон (переднелобных и заднелобных отделов) у человека страдают именно эти функции — программирования, регуляции и контроля деятельности.
Давайте поподробнее познакомимся с этими зонами.
Переднелобные отделы головного мозга (префронтальные).
Эта зона мозга отвечает за произвольный контроль, критику, мотивацию, оценку своих действий. За возможность понять и удержать задание.
Лобные отделы мозга созревают к 14-16 годам анатомически и больше функционально. Лобные отделы мозга — это своеобразный «руководитель», который синтезирует информацию от других отделов и принимает решение. Функции его очень сложны. для тестирования лобных отделов мозга даются задания на обобщение, сравнение, классификацию, интеллектуальные функции. Такие как понимание смысла картинок, рассказов, планирование выполнения задания и анализ ошибок.
Несмотря на то что лобные отделы дозревают к 16 годам. Даже у 3 летнего ребенка мы смотрим:
— понимает ли он, что должен выполнять задание.
— может ли он справиться со своими эмоциями: что-то не получилось, но мы продолжаем выполнять задания, и ребенок перестраивается на выполнение следующего задания.
— как он оценивает, хорошо ли он себя ведет или нет,
— может ли он оценить: правильно ли он сделал, какую оценку он себе поставит.
— может ли ребенок повторить инструкцию.
Очень часто мы видим ситуацию, когда мы даем инструкцию: мы спрашиваем ребенка: «Ты понял, что тебе нужно сейчас сделать?» Ребенок говорит: «Понял». «Повтори» — говорим мы. А повторить то он и не может. То есть он на самом деле и не понял. Это все лобные отделы.
Итак, префронтальные отделы мозга созревают позже всех тестировать мы их начинаем с 3 лет. Мы обращаем внимание на поведение, на усвоение инструкции, на упрощение инструкции. На необходимость помощи взрослого при выполнении ребенком задания и все что связано с произвольным контролем с самооценкой с мотивацией это все связано с лобными отделами мозга.
Заднелобные отделы мозга
Входят в моторную зону коры и отвечают за плавность переключений то есть, за кинетический праксис. Кинетический праксис это письмо, это графические узоры, это штриховка, это кинетика, это моторика.
И несмотря на то что созревают заднелобные отделы к 7 годам тестировать мы их начинаем с 4-5 лет. Мы не ждем 7 лет чтобы понять будет готов наш ребенок к школе. Будет он пропускать буквы и слоги. Будет он не дописывать слова или нет. Мы начнем эту зону мозга развивать заранее и оценивать когнитивный потенциал ребенка.
Все задания для тестирования заднелобных отделов мозга предусматривают серийность выполнения:
— это графические серии (заборчики),
— это пробы на перебор пальцев: пальчики здороваются, в разном порядке.
— это пробы "кулак-ребро-ладонь". Чтобы 3 элемента, а для более маленьких детей мы предложим 2, чередовались во времени столько, сколько нужно будет, чтобы понять есть эта плавность переключения или нет.
— это пробы на реципрокную координацию рук, на одновременное сжатие и разжатие рук в кулак.
— это оральный праксис, оральные переключения, когда идет серия движений, например, дунуть, свиснуть, плюнуть.
Итак, какие функции могут страдать при дефицитарности развития лобных долей мозга?
- расторможенность, импульсивность, склонность к аффектам;
- нарушения внимания (сосредоточенности, переключения, распределения);
- нарушения восприятия;
- слабость целенаправленной деятельности: постановки целей, мотивации их достижения;
- нарушение осознания собственных действий, отсутствие критичности к себе;
- вялость, инертность, стереотипность действий, упрощение заданий;
- двигательная неловкость;
- дефекты речи;
- нарушения эмоциональной сферы: состояния эйфории, дурашливость, эмоциональное безразличие;
- слабость мыслительной деятельности, низкие способности к математике, особенно к решению задач, состоящих из нескольких действий;
Слабость или незрелость функционирования лобных долей можно заметить уже в возрасте около 5 лет, если у ребёнка есть перечисленные выше отклонения от возрастных норм созревания психических функций.
Внимательные родители, заметив у ребёнка эти отклонения, не затягивают время обращения к нейропсихологу, который развеет или подтвердит их опасения во время нейропсихологической диагностики. И, в случае обнаружения слабости функционирования лобных долей мозга, предложит эффективные методы нейропсихологической коррекции.
Как работает мозг человека: часть вторая
Мозг человека можно сравнить с мощным суперкомпьютером. Как работают отдельные части этой сложной системы?
В первой части этого материала мы выяснили, что такая сложная система, как головной мозг, управляется при помощи электрохимических сигналов. Во второй части – разберемся, как работают отдельные части этого суперкомпьютера.