Футурологи о ближайшем будущем. Трансгуманизм, футурология — что это? Каковы прогнозы будущего человечества? Список существующих и ожидаемых технологий. Редактирование генов с помощью CRISPR

Головной мозг - это основная составная часть ЦНС, именно здесь происходят наиболее важные процессы в нашем организме. Однако мало кто знает о его строении, и из каких отделов, собственно, состоит этот орган.

Основные отделы головного мозга

Различают шесть главных отделов.

Продолговатый мозг

Этот отдел расположен в черепе, он является началом стволовой части мозга. В его задней части расположены борозда и два канатика, являющиеся связующим звеном со спинным мозгом. Именно здесь находятся белое и серое вещества, первое снаружи, второе - внутри. Продолговатый мозг отвечает за две основные функции: рефлекторную и проводниковую. Благодаря этому здесь контролируются сердечно-сосудистая деятельность человека, дыхание, различные виды рефлексов, а также осуществляется связь головного и спинного мозга. Формирование этого отдела завершается к 7 годам.

Варолиев мост

Этот отдел является продолжением предыдущего. Фактически он состоит из поперечных волокон, между которыми расположены ядра. Функционально варолиев мост отвечает за сокращения мышц всего туловища и конечностей, происходящие во время сложных движений. Здесь расположены центры, подобные спинномозговым, но более развитые. Этот отдел меняется к дошкольному возрасту, когда он смещается и занимает то положение, в котором останется навсегда.

Мозжечок

Этот отдел расположен над двумя предыдущими. Он подразделяется на два полушария, которые соединены структурой под названием «червь». Отделы головного мозга и мозжечок объединяются при помощи нервных волокон, которые, соответственно, образуют «ножки», связывающие его со спинным и продолговатым мозгом.

Строение и функции

Мозжечок образован из белого и серого веществ. Первое расположено под корой, а второе находится снаружи, образуя кору отдела. Мозжечок отвечает за такие важные параметры, как координация движений и сохранение равновесия тела. Также этот отдел ответственен за сокращение мышц. Люди, у которых мозжечок поражен, страдают от проблем с ориентацией в пространстве, расстройством речи и плавностью движений. Рост отдела заканчивается к 15 годам.

Средний мозг

Этот отдел расположен над мостом. Именно в нем происходит передача сигналов, получаемых сетчаткой глаза, в головной мозг, где они и обрабатываются при помощи ядер верхних бугров четверохолмия, позволяя нам видеть. Нижние же ядра несут ответственность за работу слуховой системы человека. Они получают импульсы, продуцируемые во внешнем мире, реализуя сторожевой рефлекс человека, то есть организм может моментально включаться в действие, которое требует быстрой реакции.

Функции

Важную роль этот отдел играет в мелкой моторике и актах жевания и глотания, обеспечивая их правильную последовательность. Как и вышеописанные отделы головного мозга, средний мозг имеет прямое отношение к работе мышц. Так, он контролирует работу во время длительного напряжения, например, когда какая-то часть тела должна длительное время оставаться в одном положении, тогда он сохраняет тонус мышц, чтобы можно было резко перейти в другое положение. Развитие среднего мозга напрямую зависит от формирования других отделов.

Промежуточный мозг

Этот отдел находится между средним мозгом и мозолистым телом. Здесь имеются зрительные бугры, которые обладают рядом важных функций, в частности это обработка центростремительных импульсов, поступающих из окружающего мира, передача их в головной мозг. Кроме этого, они ответственны за такие параметры эмоционального поведения, как пульс, дыхание, артериальное давление, мимика и др.

Гипоталамус и гипофиз

Наиболее важным элементом промежуточного мозга считается гипоталамус, поскольку именно в нем находится множество вегетативных центров. Он несет ответственность за обмен веществ, чувства страха и ярости, температуру тела, нервные связи и др. Гипоталамус также вырабатывает клетки, влияющие на работу гипофиза, который занимается регуляцией некоторых вегетативных функций организма. Термальная стадия развития промежуточного мозга завершается в подростковом возрасте.

Конечный мозг

Отделы головного мозга человека напрямую зависят от работы полушарий, или конечного мозга. Два полушария, которые составляют до 80% массы всего мозга, соединяются посредством мозолистого тела и других спаек. Кора, покрывающая элементы отдела, состоит из нескольких слоев серого вещества. Именно благодаря ей возможна реализация высшей психической деятельности. Работа, выполняемая обоими полушариями, неравнозначна. Левое, главенствующее, отвечает за мыслительные процессы, счет, письмо, правое - за восприятие сигналов внешнего мира. Наиболее активно этот отдел развивается вплоть до пубертатного периода, позже темпы спадают.

Итог

Все отделы головного мозга так или иначе влияют на работу организма, регулируя его жизненно важные функции. Их совокупность прошла долгие века эволюции, изменяясь, совершенствуясь и подстраиваясь под изменения, что, по сути, и обеспечило человеческому виду выживание. Отделы головного мозга в совокупности и каждый в отдельности являются незаменимыми центрами контроля вегетативных функций организма.

Продолговатый мозг можно спутать с функциями спинного мозга! В ядрах серого вещества (скопление дендритов) находятся центры защитных рефлексов - мигательного и рвотного, кашель, чихание, а также продолговатые мозг позволяет делать вдох и выдох, выделять слюну (на автоматизме, контролировать данный рефлекс мы не можем), глотать, выделять желудочный сок - тоже на автоматизме. Продолговатый мозг выполняет рефлекторную и проводящую функции.

Мост отвечает за движение глазных яблок и мимику.

Мозжечок отвечает за координацию движения.

Средний мозг отвечает за четкость зрения и слуха. Он регулирует величину зрачка, кривизну хрусталика. Регулирует мышечный тонус. В нём находятся центры ориентировочного рефлекса

Передний мозг - самый большой отдел головного мозга, который делится на две половины.

1) Промежуточный мозг , который делится на три части:

a) Верхняя

б) Нижняя (она же гипотоламус) - регулирует обмен веществ и энергии, то есть: голодание - насыщение, жажда - утоление.

в) Центральная (таламус) - тут происходит первая обработка информации от органов чувств.

2) Большие полушария головного мозга

а) Левое полушарие - у правшей здесь находятся центры речи, а также левое полушарие отвечает за движение правой ноги, правой руки и т.д

б) Правое полушарие - у правшей здесь воспринимается обстановка в целов (на каком расстоянии забор, какого он объёма и т.д), а так же отвечает за движение левой ноги, левой руки и т.д

Затылочная доля - местонахождение зрительных зон, образованных нейронами.

Височная доля - местонахождение слуховых зон.

Теменная доля - отвечает за кожно-мышечную чувствительность.

Внутренняя поверхность височных долей - обонятельные и вкусовые зоны.

Лобные доли передней части - активное поведение.

Впереди центральной извилины - двигательная зона.

Вегетативная нервная система. По своему строению и свойствам вегетативная нервная система(ВНС) отличается от соматической (СНС) следующими особенностями:

1. Центры ВНС расположены в разных отделах ЦНС: в среднем и продолговатом отделах головного мозга, грудино-поясничных и крестцовых сегментах спинного мозга. Нервные волокна, отходящие от ядер среднего и продолговатого мозга и из крестцовых сегментов спинного мозга, образуют парасимпатический отдел ВНС. Волокна, выходящие из ядер боковых рогов грудино-поясничных сегментов спинного мозга, образуютсимпатический отдел ВНС.

2. Нервные волокна, выйдя из ЦНС, не доходят до иннервируемого органа, а прерываются и вступают в контакт с дендритом другой нервной клетки, нервное волокно которой уже доходит до иннервируемого органа. В местах контакта скопления тел нервных клеток образуют узлы, или ганглии, ВНС. Таким образом, периферическая часть двигательных симпатических и парасимпатических нервных путей построена из двух последовательно идущих друг за другом нейронов (рис. 13.3). Тело первого нейрона находится в ЦНС, тело второго - в вегетативном нервном узле (ганглии). Нервные волокна первого нейрона называютпреганглионарны-ми, второго -постганглионарными

.

Рис.3. Схема рефлекторной дуги соматического (а) и вегетативного (6) рефлексов: 1 - рецептор; 2 - чувствительный нерв; 3 - центральная нервная система; 4 - двигательный нерв; 5 -рабочий орган -мышца, железа; К - контактный (вставочный) нейрон; Г - вегетативный ганглий; 6,7 - пред- и постганглионарное нервное волокно.

3. Ганглии симпатического отдела ВНС располагаются по обе стороны позвоночника, образуя две симметричные цепи нервных узлов, соединенные друг с другом. Ганглии парасимпатического отдела ВНС находятся в стенках иннервируемых органов или вблизи них. Поэтому в парасимпатическом отделе ВНС пост-ганглионарные волокна в отличие от симпатических короткие.

4. Нервные волокна ВНС в 2-5 раз тоньше волокон СНС. Их диаметр составляет 0,002-0,007 мм, поэтому скорость проведения возбуждения по ним меньшая, чем по волокнам СНС, и достигает лишь 0,5- 18 м/с (для волокон СНС - 30-120 м/с). Большинство внутренних органов обладает двойной иннервацией, т. е. к каждому из них подходят нервные волокна как симпатического, так и парасимпатического отделов ВНС. Они оказывают противоположное воздействие на работу органов. Так, возбуждение симпатических нервов учащает ритм сокращений сердечной мышцы, сужает просвет кровеносных сосудов. Обратное действие связано с возбуждением парасимпатических нервов. Смысл двойной иннервации внутренних органов кроется в непроизвольности сокращений гладкой мускулатуры стенок. В этом случае надежную регуляцию их деятельности может обеспечить только двойная иннервация, оказывающая противоположный эффект.

Строение головного мозга, как и его функции, были приняты учеными и на данный момент являются основой в познавании всей механики процессов в человеческом организме.

Данная статья посвящена строению и функциям составных частей мозга. В ходе статьи читатель сможет увидеть на рисунке главные зоны этого органа и понять, как они влияют на жизнь человека.

• продолговатый мозг;
• задний мост;
• мозжечок;
• средняя зона;
• промежуточная зона;
• передний мозг;
• полушария;
• кора.

Помимо этого главный орган имеет покрытие из трех оболочек: мягкая, паутинная, твердая. Мягкая выполняет функцию обволакивания, которая защищает каждую клетку и даже заходит в их полости и щели. Следующая оболочка – паутинная, которая представляет собой неплотную ткань. Между мягкой оболочкой и паутинной есть зоны с жидкостью, которые являются защитой органа от повреждений механического характера. Основная их функция аналогична подушкам безопасности в автомобиле. И последняя, твердая оболочка, тесно прилегает к коробке черепа, прочно защищая его от инфицирования и воздействия токсинов.

Корректная и бесперебойная работа головного мозга нуждается в ежедневной подпитки полезными веществами и кислородом, которые поступают в орган вместе с кровью по артериям.

Четыре артерии, доходя до основания ствола, разделяются на две ветви. Позвоночные получили название «базилярные», а сонная артерия направляет кровоток в следующие зоны: лобная, височная и теменная.

Артерии снабжают кровью ствол и мозжечок, заботятся о затылочной части органа центральной нервной системы (ЦНС).

Кора полушарий состоит из нейронов и по функционалу делится на три области: сенсорные, ассоциативные и двигательные зоны. Все эти отделы коры имеют связи, за счёт которых они контролируют и управляют памятью, сознанием и .

Каждое из полушарий отвечает за свой спектр действий и распознавание определённой информации.

Левое полушарие выполняет аналитические функции, отвечает за абстрактное мышление и управление органами правой половины туловища. Что на эту зону мозга возложена миссия обработки информации, полученной справа и формирование сложных действий и узнавание предметов в целом, которое зарождается в левом полушарии мозга.

Правое полушарие, в противовес к левому, отвечает за конкретное мышление и особо развито у творческих личностей. Поэтому эта зона органа отвечает за музыкальный слух и возможность правильно реагировать и оценивать неречевые звуки (шум леса, голоса животных и другие, которые не относятся к речи и голосу человека).

Основные задачи, которые выполняет задний мозг (мост и мозжечок)

Мост передаёт данные из спинного отдела органа ЦНС. Через него формируется связь между разными частями головного мозга. В мосте есть углубление для базилярной артерии. Этот орган состоит из волокон и ядер. Последние из упомянутых управляют работой некоторых типов нервов человека (к примеру, лицевого нерва).

Презентация: "Строение и функции отделов мозга человека"

Что касается мозжечка, то основные его задачи – координация движений, слежка за равновесием и тонусом мышц. Как и другие части ключевого органа центральной нервной системы, мозжечок делится на зоны, каждая из которых отвечает за работу отделов мозга: регуляторные, тактильная и температурная чувствительность и прочие.

Рефлексы, за которые отвечает средний и продолговатый мозг

Отвечает за функционирование мышцы, которые фиксируют тело в определённой позе и рефлексы (ходьба, стояние, бег). Эта часть также включает в свой состав ядра нервов, отвечающие за движение, вращение глазных яблок и выполнение других зрительных функций. Другие типы ядер задействованы в ориентировании, работе слуховых центров, в том числе реагируют на звук.

Что касается усложнённых типов рефлексов, возникающих в системах органов, то за них отвечает продолговатый мозг.

Именно он заставляет человека чихать, кашлять и плакать, в случае, если есть раздражающий фактор или факторы. В список заслуг этой части органа центральной нервной системы включены также сердечнососудистые рефлексы, регулирующие работу сердца, сосудов и артерий. В продолговатом мозге находится пересечение путей, обеспечивающих связь разных зон головного мозга.

Какие задачи возложены на промежуточный мозг?

Эта часть органа ЦНС имеет свой состав и делится из таламуса, гипоталамуса и гипофиза. В таламусе есть ядра, которые отображают данные о состоянии зрительной, слуховой, кожной, мышечной и других систем. Кроме того, подобные составные части выполняют связующую функцию.

Гипоталамус, в свою очередь, принимает участие в организации различных реакций организма (к примеру, эмоциональных). Этот орган регулирует продолжительность сна и бодрствования, координирует водный баланс тела человека и поддерживает сознание.

Каждая часть этого органа взаимодействует не только с другими зонами самого важного органа центральной нервной системы, но и работают друг с другом. Примером может послужить гипоталамус и гипофиз, которые вместе собирают гормоны и поддерживают равновесие солей и воды в теле человека. В женском организме гипофиз регулирует работу матки и молочных желез, а также вырабатывает различные гормоны, которые отвечают за развитие костной ткани, регулируют щитовидную или половые железы как мужчины, так и женщины.

Строение и функции головного мозга тесно переплетаются друг с другом и постоянно работают в симбиозе (сосуществовании) для обеспечения полноценной жизни и развития человека.

Функциональное назначение коры головного мозга

Строение мозга в наглядном виде представлено на рисунке ниже. Ранее мы рассмотрели задачи пяти главных отделов, теперь следует обратить внимание на кору головного мозга.

Кора представляет собой слой на поверхности с толщиной в три сантиметра, которая покрывает всю площадь полушарий. По своему составу они представляет собой нервные клетки, имеющие вертикальное ориентирование. Также в их состав входит эфферентный и афферентные волокна и нейро-глии.

По своему строению, кора также представлена в виде шести зона (или слоев):

• наружная зернистая;
• молекулярная;
• наружно-пирамидальная;
• внутренняя зернистая;
• внутренняя пирамидальная;
• веретеновидные клетки.

За счет вертикальных пучков нервных волокон, нейронов и их отростков, кора обладает вертикальной исчерченностью. Ввиду того, что в коре мозга человека есть более 10 миллиардов нейронов, по площади, занимаемые, примерно 2,2 тысячи см², эта зона мозга имеет ряд важных функций.

К специфическим функциям относят:

• контроль над зрительным и слуховым аппаратом;
• теменная область коры отвечает за осязание и вкусовые рецепторы;
• лобная часть за речевую функцию, двигательный аппарат и мыслительные процессы.

Теперь следует коснуться нейронов коры. Так, серое вещество контактирует с десятком тысяч иных нейронов. Их состав, это нервные волокна и некоторые части объединяют полушария.

Белое же вещество по своему составу имеет три типа волокон:

• Ассоциационные волокна, которые связывают разные области коры на левом и правом полушарии.
• Комиссуральные волокна соединяют полушария.
• Задача проекционных волокон проводить пути анализаторов и осуществлять связь между корой и образованиями, расположенными ниже их.

Также белое вещество расположено между ядрами и корой. У него есть четыре зоны, которые зависят от их месторасположения:

• в извилинах между бороздами;
• наружные части полушарий;
• в составе капсулы;
• в мозолистом «теле».

Данное вещество образуется из нервных волокон, которые связывают извилины и полушария, а также нижние образования.

Серое вещество, находящееся внутри полушарий, имеет второе название «Базальные ганглии». Их функциональное предназначение – передача данных.

Что касается подкорки, то она имеет состав подкорковых ядер. А конечный мозга работает над управлением интеллектуальных процессов.

Как заметил читатель, данная статья несет информационно-теоретический аспект и предназначена для общего понимания из чего состоит головной мозг, какие части его отвечают за ту или иную деятельность человека и, конечно, их функции.

Некогда, для того чтобы понять, как работает мозг, ученым было необходимо вскрыть черепную коробку. Сегодня, к счастью, есть другие способы, благодаря которым можно подробно следить за работой мозга, не подвергая испытуемого такой тяжелой операции.

Электрическая активность

Электрические импульсы, проходящие через мозг, могут быть измерены благодаря специальному аппарату - элекгроэнцефалографу. И это, несмотря на то что амплитуда этих сигналов (которые еще называют церебральными волнами*) очень мала. Их улавливают при помощи датчиков, которые крепят на поверхности черепа. После этого сигналы проходят через усилитель и идут к аппарату, который их записывает. Благодаря этой технологии было обнаружено, что электрическая активность мозга не стихает, даже когда он отдыхает, но амплитуда и частота этих волн зависят он степени его активности. Таким образом, волны подразделяются на четыре типа - те, которые возникают в состоянии отдыха (альфа-волны), те, которые возникают в активно работающем мозгу (бета-волны), те, которые возникают во время сна (дельты-волны), и волны, возникающие в состоянии стресса (тета-волны).

Наблюдение за приливом крови

Главный недостаток электроэнцефалографии - то, что невозможно точно узнать, в каком участке мозга возникает электрическая активность. Но для этого ученые научились создавать электронные изображения мозга, на которых отмечается уровень активности. Речь при этом идет не о непосредственном измерении активности нейронов, а об измерении активности кровотока в тех или иных участках мозга.

Действительно, работающие нейроны требуют повышенного количества кислорода для питания. Кислород переносится кровью. Кровеносные сосуды, расположенные в активно работающей зоне, расширяются, чтобы переносить больше крови. Как следствие, чем активнее работает та или иная зона, тем значительнее в ней кровоток.

Электроэнцефалограмма позволяет измерять активность работы мозга
Выявлено более 50 гормонов, участвующих в работе тела.

Наблюдения при помощи магнитного поля

МРТ (магнитно-резонансная томография) измеряет концентрацию в крови гемоглобина, молекулы которого переносят с кровью кислород. Доставив кислород к нейронам, эта молекула несколько видоизменяется. Именно эти изменения возможно определить при помощи магнитного поля. А компьютер способен проанализировать их и вычислить, какие зоны мозга потребляют больше кислорода, то есть какие из них наиболее активны. Таким образом, МРТ позволяет получить очень точную картину того, какие из участков мозга проявляют активность, притом что в кровь не требуется вводить никакие препараты.

Наблюдения при помощи радиации

Принцип ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии) строится на том, что в кровь пациента вводится слаборадиоактивное средство, за которым можно следить при помощи специальных датчиков. Введенное вещество испускает частицы - позитроны, которые можно исключительно четко идентифицировать. И если в какой-то области их число существенно возрастает, это значит, что концентрация радиоактивного вещества там повышена. А если она повышена, это, в свою очередь, значит, что в этом участке мозга циркулирует больше крови. Таким образом, становится возможно с точностью до нескольких миллиметров обозначить наиболее активно работающие зоны мозга и смоделировать его трехмерное изображение в реальном времени. Впрочем, наблюдать за мозгом длительное время этот способ не позволяет. Вводимое радиоактивное вещество имеет очень короткий период жизни - всего несколько минут, после которых оно распадается.

Находящийся в активном состоянии центр Вернике, который позволяет говорить и понимать сказанное

МРТ позволяет наблюдать за активными зонами мозга

Раскрытие секрета аутизма

На протяжении долгого времени аутизм считали исключительно психологической болезнью. Педиатры и психологи думали, что она является следствием сложных отношений между матерью и ребенком. Но новые технологии визуализации работы мозга доказали, что в основе болезни лежат биологические причины - некоторые зоны мозга аутиста работают иначе, нежели у обыкновенного ребенка. Например, зона, позволяющая распознавать голоса разных людей, у них не работает, из-за чего у аутистов возникают сложности в общении с окружающими.

Активность мозга можно исследовать с точностью до миллиметра.

Всегда интересно, что будет в будущем. Через 20, 50, 100 лет. Есть особая наука футурология, занимающаяся прогнозированием будущего. Не всегда прогнозы футурологов сбываются, но, тем не менее, их мнение всегда вызывает интерес. В этом посте собраны несколько популярных футурологических кейсов от западных и отечественных футурологов. Честно говоря, многие из предсказаний на данный момент выглядят уж слишком фантастическими. Но кто знает, кто знает...

2035 год. Россия потеряет Сибирь
К сожалению, такой прогноз встречается достаточно часто. И связан он отнюдь не с агрессией Китая. Нет, сценарий достаточно мирный, все дело в простой математике. Огромные территории Сибири и Дальнего Востока занимают всего около 25 миллионов россиян. Демографические проблемы очевидны и продолжают расти. Вместе с тем миграция китайцев (легальная и нелегальная) происходит на стабильно высоком уровне. Вполне вероятно, что наступит время, когда количество этнических китайцев в Сибири и на Дальнем Востоке превысит критическую цифру. Конечно, они будут защищать свои политические права, избираться в органы местного самоуправления и так далее. Как итог - эта территория будет больше зависит от Китая, чем от России. Очень хотелось бы избежать этого сценария, но для этого нужно кардинальные меры по социально-экономическому развитию Сибири и Дальнего Востока.

2040. Россия станет аграрной сверхдержавой

Есть и такой интересный прогноз. В связи с тем, что население планеты растет сверхбыстрыми темпами, и еды не хватает, особую ценность приобретет сельское хозяйство. В России, Канаде, странах Скандинавии сельское хозяйство находится не в таком упадке, как в большинстве остальных государств. Это значит, что в будущем роль России с ее огромной территорией и сельскохозяйственными возможностями будет только расти. Кроме того, вероятно к 2040 году вода станет самым ценным ресурсом человечества. А Россия по запасам воды вторая страна в мире.

2050 год. Россия vs Турция

Огромное количество войн между Россией и Турцией, как предсказывают футурологи, в 21 веке найдет новый отклик. К 2050 году население этих стран должно сравняться, и реваншистские настроения Турции могут выйти наружу. В принципе, конфликт в 21 веке между нашими странами уже был. Но вот футурологи предсказывают более серьезные столкновения. И не только футурологи, но и, например, старцы. Вот одно из пророчеств афонского старца преподобного Паисия Святогорца: "Она распадётся, и государства, играющие решающую роль в мировой политике, отдадут Константинополь нам. Они сделают это не потому, что они нас любят, но потому, что Бог устроит всё так, что им будет выгодно, чтобы Константинополь был греческим. Подействуют духовные законы. Туркам придётся расплачиваться за то, что они натворили, они погибнут, потому что заняли эту землю без благословения Божия. Их конец уже близко".

2055 год. Россия в космических путешествиях

Профессиональные футурологи считают, что наша страна к середине века сможет стать одним из лидеров космического туризма. Россия сегодня хотя и не претендует на лидерство в космосе, но активно участвует в развитии туристических космических программ в партнерстве с Японией, Францией и Германией.


2060 год. Смерчи

Достаточно важный и небанальный прогноз. По оценкам ученых, сезонные смерчи в России через лет 50 станут обычным явлением, и их число можно будет исчислять сотнями. Виной всему глобальное потепление.

2070 год. Роботы-призывники

К этому году Россия должна полностью обновить свою армию. Практически все виды войск будут роботизированы. Самые большие изменения можно ожидать в ВВС: военные самолеты станут полностью автономными с момента взлета и до момента приземления. Воздушные суда (как, впрочем, и наземная техника) будут управляться искусственным интеллектом.


2090 год. Тотальный атеизм

По прогнозам футурологов к концу века количества атеистов в России составит 80%. Причем это затронет не только православное население, но людей, представляющих исламскую традицию. Причиной столь резкой потери веры, по мнению ученых, станет прогресс в области биотехнологий и медицины, которые позволит победить многие болезни и продлить срок жизни.