Над продолговатым мозгом расположен мозжечок, состоящий из средней части и двух боковых полушарий в виде шишек. Серый поверхностный слой мозжечка состоит из тел нервных клеток, а глубже находится масса белой ткани, образованной волокнами, связывающими мозжечок с продолговатым мозгом и с высшими отделами мозга. Мозжечок координирует движения и регулирует сокращение мышц.
Под мозжечком лежит толстый поперечный пучок волокон - варолиев мост, который переносит информацию из одного полушария мозжечка в другое, координируя движения мышц на обеих сторонах тела.
Спереди от варолиева моста расположен средний мозг, который имеет толстые стенки и узкий центральный канал, соединяющий четвертый желудочек (в продолговатом мозге) с третьим желудочком (в таламусе). Толстые стенки среднего мозга содержат некоторые рефлекторные центры и главные проводящие пути, ведущие к таламусу и большим полушариям. На верхней стороне среднего мозга расположены четыре невысоких выступа - четверохолмие, в котором находятся центры некоторых зрительных и слуховых рефлексов. Рефлекторное сужение зрачка при попадании в глаз яркого света регулируется центром в передних бугорках. Средний мозг содержит группу нервных клеток, регулирующих мышечный тонус и позу.
Кпереди от среднего мозга центральный канал снова расширяется и образует третий мозговой желудочек, крыша которого содержит еще одно сплетение кровеносных сосудов, выделяющих цереброспинальную жидкость. Толстые стенки третьего желудочка образуют таламус. Это центр переключения сенсорных импульсов: волокна из спинного мозга и низших отделов головного мозга образуют здесь синапсы с другими нейронами, идущими к различным сенсорным зонам больших полушарий. Таламус регулирует и координирует внешние проявления эмоций. На дне третьего желудочка (в гипоталамусе) находятся центры, регулирующие темпера туру тела, аппетит, водный баланс, углеводный и жировой обмен, кровяное давление и сон. Передняя часть гипоталамуса вступает в действие при повышении температуры, а задняя - при понижении. Гипоталамус контролирует некоторые функции передней доли гипофиза, например, секрецию гонадотропных гормонов и вырабатывает гормоны, которые выделяет в кровь задняя доля гипофиза.
Все рассмотренные выше отделы головного мозга управляют врожденными, автоматическими формами поведения, которые определяются существенными чертами строения этих отделов. Древние русы называли эту часть мозга - растительный ум, так как аналогично устроен мозг у всех позвоночных - от рыб до человека.
Активность нейронов больших полушарий мозга лежит в основе сложных психологических явлений сознания, мыслительной деятельности, памяти, понимания и обработки информационных импульсов от органов чувств (поступающих из внешней среды), а также обработки информационных импульсов из собственного организма.
Большие полушария мозга - самый передний и наиболее крупный из отделов головного мозга выполняет функцию регуляции приобретенных форм поведения. В больших полушариях сосредоточено более половины всех нейронов, из которых состоит нервная система человека.
Большие полушария развиваются как выросты переднего конца головного мозга. Они растут назад, поверх остальных частей мозга и прикрывая их. Каждое полушарие содержит полость, соединенную каналом с третьим желудочком (в таламусе). Это первый и второй мозговые желудочки; в них как и в остальных желудочках, находятся сплетения кровеносных сосудов, выделяющих цереброспинальную жидкость. Большие полушария состоят из серого и белого вещества; белое вещество, образованное из нервных волокон, расположено внутри, тогда как серое вещество, состоящее из тел нервных клеток, находится на поверхности, образуя кору больших полушарий.
Глубоко в веществе больших полушарий лежат другие массы серого вещества - нервные информационные центры, служащие промежуточными станциями на пути в кору и из коры. Поверхность больших полушарий покрыта извилинами. Таким образом, получаются валики, разделенные бороздами, что увеличивает пространство, занимаемое серым веществом коры. Рисунок этих извилин одинаков у всех людей.
Функции в коре в значительной степени локализованы. В затылочной области находится центр зрения: удаление его приводит к слепоте, а раздражение, даже в результате простого удара по затылку, вызывает ощущение света. Удаление зрительной зоны на одной стороне мозга вызывает слепоту на одну половину каждого глаза, так как зрительный нерв каждого глаза расщепляется, и половина волокон идет в одну половину мозга, а другая половина - в другую.
Центр слуха расположен в височной доле мозга, над ухом. Раздражение его при ударе вызывает ощущение звука; хотя удаление обеих слуховых зон приводит к глухоте, удаление одной из них вызывает не глухоту на одно ухо, а двустороннее уменьшение остроты слуха. Таким образом, можно предположить, что два полушария как бы дублируют друг друга, создавая надежность системы жизнеобеспечения всего организма, повреждение одного из них не приводит к полной потере жизненно важных функций, как, например, в случае со зрением и слухом.
По наружной стороне полушарий сверху вниз проходит глубокая борозда (роландова), которая отделяет двигательную зону, контролирующую скелетные мышцы, от лежащей позади нее области, ответственной за ощущение тепла, холода, прикосновения и давления при раздражении кожи. Внутри обеих зон имеет место дальнейшая специализация участков вдоль борозды (от верхушки мозга к его боковой стороне): нейроны верхнего участка контролируют мышцы ступни, клетки последующих участков - мышцы голени, бедра, живота и т. д., а нейроны нижнего участка управляют мышцами лица. Величина корковой двигательной зоны для той или иной части тела пропорциональна тонкости и сложности движений; особенно обширны зоны, управляющие кистью руки и лицом. Аналогичное соотношение существует между частями сенсорной зоны и участками кожи, с которых они получают импульсы. Таким образом, в информационных связях между телом и головным мозгом мы наблюдаем не только перекрещивание волокон, в результате чего правая половина мозга контролирует левую половину тела и наоборот, но и еще одну инверсию, в результате которой самый верхний участок коры управляет самыми нижними частями тела.
Зоны коры, функция которых известна, занимают лишь часть коры, а остальная поверхность занята ассоциативными зонами, состоящими из нейронов, которые не связаны непосредственно с органами чувств или мышцами, а существуют взаимосвязи с другими областями. Эти зоны лежат в основе высших психических способностей (память, способность к мышлению и обучению, соображение). Ассоциативные зоны интегрируют все информационные импульсы, непрерывно приходящие в мозг, и образуют из них связное целое, обеспечивая возможность целесообразной реакции. Когда вследствие заболевания или травмы функция одной или нескольких ассоциативных зон выпадает, наступает афазия - состояние, при котором утрачивается способность узнавать определенного рода символы.
Чередование сна и бодрствования регулируется гипоталамусом: в передней части гипоталамуса находится центр сна, а в задней - центр бодрствования. Предполагают, что 8-часовой сон - это приобретенная привычка, а врожденный ритм состоит в чередовании сна и бодрствования через каждые 4 часа.
От головного и спинного мозга отходят парные черепно-мозговые и спинномозговые нервы, связывающие мозг со всеми рецепторами и эффекторами организма; эти нервы составляют периферическую нервную систему.
Черепно-мозговые и спинномозговые нервы состоят из пучков нервных волокон - аксонов и дендритов. Что касается тел нервных клеток, то в периферической нервной системе находятся только тела чувствительных нейронов, образующие
скопления - ганглии или нервные узлы, вблизи головного или спинного мозга, и тела некоторых двигательных нейронов вегетативной нервной системы.
От различных отделов головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов, которые иннервируют главным образом органы чувств, мышцы и железы, расположенные на голове. Один из самых важных черепно-мозговых нервов - блуждающий нерв, который образует часть вегетативной нервной системы и иннервирует внутренние органы грудной полости и верхней части брюшной полости.
Все спинномозговые нервы являются смешанными, т. е. содержат двигательные и чувствительные волокна в примерно одинаковых количествах. Они отходят от спинного мозга симметричными 31 парами, и каждая пара иннервирует рецепторы и эффекторы определенного участка тела, Каждый нерв начинается от спинного мозга в виде двух корешков, которые вскоре соединяются, образуя спинномозговой нерв. Все чувствительные волокна входят в спинной мозг через задние корешки, а все остальные волокна выходят из него через передние корешки. Если перерезан передний корешок, наступает паралич мышц. Если же перерезан передний корешок, то наблюдается полный паралич мышц, иннервируемых этим нервом, но ощущения прикосновения, давления и температуры, кинестетические ощущения (чувство движения и положения частей тела) и болевая чувствительность не нарушаются. Толщина каждого из спинномозговых нервов пропорциональна величине участка тела, который он иннервирует, самая крупная пара нервов идет к ногам. Каждый спинномозговой нерв вскоре после слияния переднего и заднего корешков делится на дорсальную ветвь, идущую к коже и мышцам боков и живота, и вегетативную ветвь, обслуживающую внутренности.
Сердце, легкие, пищеварительный тракт и другие внутренние органы иннервированы особым комплексом периферических нервов, называемых автономной или вегетативной нервной системой, состоящей из двух частей: симпатической и парасимпатической.
Вегетативная нервная система содержит чувствительные и двигательные нервы, но отличается от остальной нервной системы тем, что волевой контроль над этими нервами со стороны больших полушарий без специальной тренировки невозможен. Каждый внутренний орган получает двойной набор волокон: одна группа их подходит к органу через симпатические нервы, а другая - через парасимпатические. Информация с симпатических и парасимпатических нервов оказывает на иннервируемый орган противоположное действие. Если первые, например, усиливают какую-либо активность, то вторые ослабляют ее.