Масса мозга и его нейронная структура у человека. Изменчивость в связи с возрастом и полом

Основные изменения черепа в процессе антропогенеза.

В Антропогенезе череп постепенно утрачивает «обезьяньи» черты и приобретает строение, свойственное современному человеку. При этом мозговой отдел Череп увеличивается и начинает существенно преобладать над челюстным отделом, сильно развитые у ископаемых людей надглазничные валики ослабевают и превращаются в надбровные дуги, исчезает продольный гребень Череп, значительно повышается черепная крыша, её лобный отдел становится шире и выше, затылок делается округлым и утрачивает выраженные у древних людей валик и др. разрастания костей, служившие местом прикрепления мощных шейных мышц. Перестройка мозгового отдела Череп была тесно связана с увеличением объёма и усложнением строения головного мозга в процессе антропогенеза. Так, у ископаемых высших приматов — австралопитеков — объём мозга равен в среднем 500—600 см3, у древнейших людей (архантропы) — 1000 см3, у древних людей (палеоантропы) — 1350 см3, у современного человека — 1500 см3. Отмечаемые эволюционные изменения крыши Череп, в частности повышение её свода, высокий почти прямой лоб и т.д., были обусловлены особенно активным увеличением лобной и теменно-височной областей мозга, в которых располагаются специфические зоны коры головного мозга, связанные с трудовой деятельностью человека, его речью, и которые испытывали в процессе антропогенеза прогрессивное развитие. В ходе этого процесса уменьшается выступание вперёд лицевого отдела Череп, развиваются парные носовые кости, заметно выступающие в своей нижней части над вертикальным профилем лица. Зубы в нижней челюсти располагаются подковообразно, а не u-образно, как у человекообразных обезьян, на передней её части развивается подбородочный выступ, отсутствующий у обезьян и некоторых ископаемых форм людей, меняется форма верхней челюсти и твёрдого нёба. Особенности строения мозгового, а главное лицевого отделов черепа используются в расоведении для выделения расовых типов у современных и особенно у древнего населения. В качестве признаков больших рас привлекаются вертикальная профилировка лица , уплощённость лица в верхнем и среднем отделах, форма носового отверстия, глазниц, выступание носовых костей и пр. Характеристики мозгового отдела (например, черепной указатель и головной указатель) используются при выделении более мелких единиц антропологической классификации в пределах больших рас. Краниологические материалы служат важным историческим источником при изучении процессов формирования различных этнических общностей (нация, народность); они особенно ценны для народов, которые не имели в прошлом письменной истории. Результаты антропологического исследования черепов древнего населения данной территории, наряду с археологическими, историческими, лингвистическими, этнографическими, а также антропологическими данными по современному населению, привлекаются при решении проблем этногенеза больших и малых народов СССР.

Масса мозга и его нейронная структура у человека. Изменчивость в связи с возрастом и полом.

Вес мозга нормальных людей колеблется от 1020 до 1970 граммов. Мозг мужчин весит на 100—150 граммов больше, чем мозг женщин. У мужчин он составляет 2,5 % от общей массы тела, у женщин — 2 %. Широко распространено мнение, что от массы мозга зависят умственные способности человека: чем больше масса мозга, тем одарённее человек. Однако очевидно, что это далеко не всегда так.[2] Например, мозг И. С. Тургенева весил 2012 г, а мозг Анатоля Франса — 1017 г. Самый тяжелый мозг — 2850 г — был обнаружен у индивида, который прожил всего 3 года и страдал эпилепсией, будучи пациентом психиатрической лечебницы. Мозг его в функциональном отношении был неполноценным. Итак, прямой зависимости между массой мозга и умственными способностями отдельного индивида нет. Однако на больших выборках в многочисленных исследованиях обнаруживается положительная корреляция между массой мозга и IQ, а также между массой определенных отделов мозга и различными показателями когнитивных способностей.

Клетки мозга включают нейроны (клетки, генерирующие и передающие нервные импульсы) и глиальные клетки, выполняющие важные дополнительные функции. (Можно считать, что нейроны являются паренхимой мозга, а глиальные клетки стромой). Различают афферентные нейроны (чувствительные нейроны), эфферентные нейроны (часть из них называется двигательными нейронами, иногда это не очень точное название распространяется на всю группу эфферентов) и интернейроны (вставочные нейроны).

Коммуникация между нейронами происходит посредством синаптической передачи. Каждый нейрон имеет длинный отросток, называемый аксоном, по которому он передает импульсы другим нейронам. Аксон разветвляется и в месте контакта с другими нейронами образует синапсы — на теле нейронов и дендритах (коротких отростках). Значительно реже встречаются аксо-аксональные и дендро-дендритические синапсы. Таким образом, один нейрон принимает сигналы от многих нейронов и в свою очередь посылает импульсы ко многим другим.

В большинстве синапсов передача сигнала осуществляется химическим путем — посредством нейромедиаторов. Медиаторы действуют на постсинаптические клетки, связываясь с мембранными рецепторами, для которых они являются специфическими лигандами. Рецепторы могут быть лиганд-зависимыми ионными каналами, их называют ещё ионотропными рецепторами, или могут быть связаны с системами внутриклеточных вторичных мессенджеров (такие рецепторы называют метаботропными). Токи ионотропных рецепторов непосредственно изменяют заряд клеточной мембраны, что ведёт к её возбуждению или торможению. Примерами ионотропных рецепторов могут служить рецепторы к ГАМК (тормозной, представляет собой хлоридный канал), или глутамату (возбуждающий, натриевый канал). Примеры метаботропных рецепторов — мускариновый рецептор к ацетилхолину, рецепторы к норадреналину, эндорфинам, серотонину. Поскольку действие ионотропных рецепторов непосредственно ведёт к торможению или возбуждению, их эффекты развиваются быстрее, чем в случае метаботропных рецепторов (1—2 миллисекунды против 50 миллисекунд — нескольких минут).

Форма и размеры нейронов головного мозга очень разнообразны, в каждом его отделе разные типы клеток. Различают принципиальные нейроны, аксоны которых передают импульсы другим отделам, и интернейроны, осуществляющие коммуникацию внутри каждого отдела. Примерами принципиальных нейронов являются пирамидные клетки коры больших полушарий и клетки Пуркинье мозжечка. Примерами интернейронов являются корзиночные клетки коры.

Активность нейронов в некоторых отделах головного мозга может модулироваться также гормонами.

До сих пор было известно, что нервные клетки восстанавливаются только у животных. Однако недавно ученые обнаружили, что в отделе мозга человека, который отвечает за обоняние, из клеток-предшественниц образуются зрелые нейроны. Однажды они смогут помочь «починить» травмированный мозг. Стволовые клетки, находящиеся в мозге, перестают делиться, происходит реактивация некоторых участков хромосом, начинают формироваться специфические для нейронов структуры и соединения. С этого момента клетку можно считать полноценным нейроном. На сегодняшний момент известны только 2 области активного прироста нейронов. Одна из них — зона памяти, в другую входит зона мозга, ответственная за движения. Этим объясняется частичное и полное восстановление со временем соответствующих функций после повреждения данного участка мозга.

Возрастные изменения черепа:

1) Основание черепа растёт в длину в основном за счёт клиновидно-затылочного синхондроза (до 18-20 лет).

2) В толщину кости увеличиваются за счёт надкостницы и твердой мозговой оболочки.

3) Швы формируются лишь к 3 годам и продолжают формироваться до 20 лет.

4) Иволютивные изменения начинаются с 30 лет (остеопороз, облитерация швов).

Половые различия черепа:

1) Средние размеры на черепах мужчин больше.

2) На черепах мужчин рельеф, сосцевидные отростки, надбровные и скуловые дуги, лобно-носовой угол выражены лучше.

3) Нижняя челюсть мужчин более массивна.

4) Лобные и теменные бугры на черепах женщин выражены лучше.

5) Чешуя лобной кости на черепах женщин расположена более вертикально.

6) На черепах женщин глазницы более высокие и округлые.