Кора головного мозга и таламус

Кора головного мозга настолько тесно связана с таламусом, что иногда их даже объединяют в единый таламокортикальный комплекс. Каждый отдел коры головного мозга связан с таламусом двусторонними связями.

По таламокортикальным путям (от таламуса к коре) через таламус проходит вся импульсация, поступающая в кору (единственное исключение — обонятельная чувствительность), а именно:

• — вся чувствительность (кроме, как уже говорилось, большей части обонятельной чувствительности);
• — влияния восходящей активирующей ретикулярной системы, отвечающей за общую активацию коры (см. ниже);
• — выходная импульсация от стриопаллидарной системы и мозжечка, отвечающих за коррекцию корковых движений.

Благодаря кортикоталамическим путям (от коры к таламусу):

• — кора головного мозга контролирует поступающую в нее сенсорную информацию (это явление называют сенсорной фильтрацией);
• — кора головного мозга контролирует поступающие в нее активирующие влияния (то есть поддерживает сама себя в состоянии бодрствования.

Ядра таламуса подразделяются на три основные группы:

• — специфические (релейные), через которые переключается восходящая в кору чувствительность, а также выходные сигналы от мозжечка и стриопаллидарной системы;
• — неспецифические, через которые переключаются влияния восходящей активирующей ретикулярной системы;
• — ассоциативные, в которых происходит переработка информации в таламусе.

Электрическая активность. Когда какой-либо участок головного мозга активируется, то, разумеется, меняется его электрическая активность. Это местная электрическая активность мозга. Однако наряду с ней существует и общая электрическая активность коры головного мозга, например ритмичные волны, захватывающие всю кору. Методом регистрации местной электрической активности служит метод вызванных потенциалов, общей — электроэнцефалография.

Местная активность мозга и вызванные потенциалы Одним из проявлений местной активности головного мозга служат вызванные потенциалы — локальные изменения электрической активности, возникающие в каком-либо участке ЦНС в ответ на поступление возбуждения от другого участка нервной системы. Чаще всего регистрируют сенсорные вызванные потенциалы, возникающие в ответ на раздражение сенсорных рецепторов (например, тактильных, зрительных или слуховых).

Регистрацию вызванных потенциалов используют как в исследовательских, так и в диагностических целях.

В исследовательских целях — для изучения связей между отделами ЦНС.

В диагностических целях — в частности, для оценки состояния сенсорных систем. При этом можно регистрировать:

• — зрительные вызванные потенциалы (возникающие в подкорковых и корковых зрительных центрах ответы на зрительный раздражитель);
• — слуховые вызванные потенциалы (возникающие в подкорковых и корковых слуховых центрах ответы на слуховой раздражитель);
• — соматосенсорные вызванные потенциалы (возникающие в подкорковых и корковых соматосенсорных центрах ответы на электрическое раздражение чувствительного кожного нерва).

В клинике вызванные потенциалы регистрируют путем наложения электродов на кожу головы. Естественно, что при этом вызванный потенциал, будучи небольшим по амплитуде сигналом, «утонет» в общей электрической активности мозга. В связи с этим используют методы выделения сигнала из шума, позволяющие регистрировать вызванные потенциалы не только коры, но даже подкорковых структур.

Общая активность мозга и ЭЭГ Местная электрическая активность отражает деятельность отдельных участков коры, например восприятие и анализ раздражителя, формирование команды, направляемой к отдельным группам мышц. В состоянии бодрствования активно функционируют все отделы коры (мы одновременно видим, слышим, думаем, осуществляем какие-то движения и пр.). Оказывается, однако, что если какие-либо участки коры в данный момент не занимаются присущей им деятельностью, то они не находятся в состоянии полного покоя: таким участкам навязывается ритмичная электрическая активность. Таким образом, в коре головного мозга всегда присутствует электрическая активность — обусловленная либо специфической деятельностью ее отделов, либо навязанными ритмами. Эта активность, регистрируемая с поверхности черепа, головы, называется электроэнцефалограммой (ЭЭГ).

На ЭЭГ выделяют четыре основных электроэнцефалографических ритма, различающихся по амплитуде и частоте.

• 1. Бета-ритм (14−60 Гц).
• 2. Альфа-ритм (8−13 Гц).
• 3. Тета-ритм (4−7 Гц).
• 4. Дельта-ритм (< 3,5 Гц).

Общую закономерность электроэнцефалографических ритмов упрощенно можно представить себе так: чем меньше активность мозга, тем большее количество участков коры вовлечены в общий ритм (синхронизированы), поэтому тем крупнее волны, то есть ритм медленнее и больше его амплитуда. Действительно:

• b-ритм - самый низкоамплитудный и высокочастотный — характерен для активного бодрствования: он регистрируется, например, в затылочной доле при разглядывании предметов, в теменной и лобной доле при решении задач и пр. По сути, b-ритм представляет собой не истинный регулярный ритм, а хаотичную электрическую активность, характерную для состояния, при котором каждый участок коры занимается своей собственной деятельностью;
• a-ритм характерен для дремоты, поверхностного сна или расслабленного бодрствования (пребывания в расслабленном состоянии с закрытыми глазами без активной умственной деятельности);
• t-ритм и d-ритм характерны для глубокого сна.

Таким образом, по электроэнцефалографическим ритмам можно судить об уровне общей активности коры, то есть о степени активации мозга.

Происхождение электроэнцефалографических ритмов до конца не выяснено. Полагают, что источником ?-ритма является таламус, а ?-ритма — сама кора головного мозга («собственный ритм коры»).