diencephalon รับผิดชอบอะไรในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม? ระบบประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทฤษฎีสื่อทรานซิชัน

นักบรรพชีวินวิทยาชาวอเมริกันใช้คอมพิวเตอร์ การตรวจเอกซเรย์ศึกษาเอนโดคาสต์ (โพรงสมอง) ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในยุคจูราสสิกสองชนิด ซึ่งเป็นสัตว์ที่เปลี่ยนผ่านระหว่างสัตว์เลื้อยคลานไซโนดอนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดแรก การศึกษาแสดงให้เห็นว่าพัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในสมอง ซึ่งเกิดขึ้นในสามระยะ ในระยะแรก ส่วนของสมองที่รับผิดชอบเกี่ยวกับกลิ่นและการทำงานของเซ็นเซอร์ (การสัมผัสและการประสานงานของการเคลื่อนไหว) เพิ่มขึ้น สองขั้นตอนถัดไปจะสะท้อนถึงการปรับปรุงการรับรู้กลิ่นให้ดียิ่งขึ้น

ประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบก (เตตราพอด) เริ่มต้นจากการที่ในช่วงปลายยุคดีโวเนียน (380–360 ล้านปีก่อน) หนึ่งในกลุ่มปลาครีบกลีบโบราณได้ให้กำเนิดสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำกลุ่มแรก ในยุคคาร์บอนิเฟอรัสถัดมา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำได้ก่อให้เกิดสัตว์เลื้อยคลาน ซึ่งต่อมาถูกแบ่งออกเป็นหลายสายวิวัฒนาการ บทบาทที่สำคัญที่สุดสองคนมีบทบาทในประวัติศาสตร์ของสัตว์บกในเวลาต่อมา ได้แก่ diapsids (ดู Diapsid ด้วย) และ synapsids (ดู Synapsid ด้วย) สัตว์เลื้อยคลาน Diapsid ถูกแบ่งออกเป็น Archosaurs (ซึ่งรวมถึงโดยเฉพาะอย่างยิ่งไดโนเสาร์และนกที่สืบเชื้อสายมาจากพวกมัน) และ Lepidosaurs (กิ้งก่า งู และอื่น ๆ ) สัตว์เลื้อยคลานไซแนปซิดมีอยู่มากมายและหลากหลายในช่วงยุคเพอร์เมียนและไทรแอสซิก แต่แล้วก็ค่อยๆ สูญพันธุ์ไป ยกเว้นกลุ่มหนึ่งที่ให้กำเนิดสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

การเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการจากสัตว์เลื้อยคลานซินแนปซิดไปเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นยาวนานและค่อยเป็นค่อยไป ได้รับการศึกษาอย่างละเอียด (ดู: การเลี้ยงลูกด้วยนมของ theriodonts) การค้นพบฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดของสัตว์ที่นักบรรพชีวินวิทยาพิจารณาว่าเป็น "สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แท้จริง" อย่างไม่มีเงื่อนไขคือยุคไทรแอสซิกตอนปลาย (ประมาณ 200 ล้านปีก่อนเล็กน้อย) บรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลุ่มแรกอยู่ในกลุ่มของ "รูปแบบแมมมาเลีย" ซึ่งในทางกลับกันก็เป็นตัวแทนของกิ่งก้านสาขาหนึ่งของไซโนดอน Cynodonts เป็นหนึ่งในกลุ่มของ theriodonts หรือกิ้งก่าฟันสัตว์ และ theriodonts เป็นหนึ่งในสาขาวิวัฒนาการของ synapsids

นักบรรพชีวินวิทยาได้สร้างรายละเอียดขั้นตอนหลักของการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการของฟันและโครงกระดูกของ theriodonts ขณะที่พวกมัน "เลี้ยงลูกด้วยนม" ซึ่งเป็นการเคลื่อนไหวเชิงวิวัฒนาการอย่างค่อยเป็นค่อยไปไปสู่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับวิวัฒนาการของสมอง ขณะเดียวกัน เห็นได้ชัดว่าพัฒนาการที่ก้าวหน้าของสมองเป็นตัวกำหนดความสำเร็จด้านวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นส่วนใหญ่

สมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีความแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากสมองของสัตว์เลื้อยคลาน รวมทั้งสมองของลิงแสม ไม่เพียงแต่ขนาดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงสร้างของมันด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้พัฒนาสิ่งที่เรียกว่า "เยื่อหุ้มสมองใหม่" - นีโอคอร์เทกซ์ (ดูนีโอคอร์เท็กซ์) ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำงานของเซ็นเซอร์รับความรู้สึก หลอดดมกลิ่น และส่วนของเยื่อหุ้มสมองที่เกี่ยวข้องกับกลิ่น เช่นเดียวกับสมองน้อย เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่จนถึงขณะนี้ ยังไม่ค่อยมีใครทราบแน่ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อใดและในลำดับใดระหว่างวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

การศึกษาสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดแรกนั้นทำได้ยาก ประการแรกเนื่องจากความหายากของการค้นพบกะโหลกศีรษะที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดี และประการที่สอง จากข้อเท็จจริงที่ว่าการศึกษาเอนโดคาสต์ (การหล่อของโพรงสมอง จากที่ใด สามารถตัดสินขนาดและรูปร่างของสมองได้) โดยปกติแล้วจะต้องทำลายกะโหลกศีรษะ

บทความโดยนักบรรพชีวินวิทยาชาวอเมริกันที่ตีพิมพ์ในวารสารฉบับล่าสุด ศาสตร์จะช่วยเติมเต็มช่องว่างที่น่ารำคาญนี้ได้เป็นส่วนใหญ่ ด้วยการใช้เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ผู้เขียนสามารถรับภาพสามมิติโดยละเอียดของเอนโดคาสท์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสองรูปแบบที่มีชีวิตอยู่ในช่วงเริ่มต้นของยุคจูราสสิกตอนต้น (200–190 ล้านปีก่อน) ในสิ่งที่เป็นอยู่ ตอนนี้จีน

ศึกษา Mammaliaforms Morganucodon oehleriและ ฮาโดรโคเดียม วุย- ญาติสนิทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม "ของจริง" ตัวแรก ในแง่ของโครงสร้างโครงกระดูก พวกมันเป็นตัวแทนของรูปแบบการนำส่งแบบคลาสสิกระหว่าง "สัตว์เลื้อยคลาน" และ "สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอยู่แล้ว" ในเวลาเดียวกัน มอร์แกนนูโคดอนยืนใกล้กับ cynodonts "ฐาน" (ดั้งเดิม) และ ฮาโดรโซเดียมเข้ามาใกล้ชิดกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่อยู่นอกกลุ่มอย่างเป็นทางการ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าในแง่ของโครงสร้างสมอง สัตว์เหล่านี้ยังมีตำแหน่งตรงกลางระหว่างไซโนดอนทั่วไปกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งเป็นลูกหลานของพวกมัน

ก่อนหน้านี้มีการศึกษา Endocasts ของ cynodonts พื้นฐาน ทริแนกโซดอนและ ไดอาเดโมดอน- ปรากฎว่าสมองของพวกเขายังคงมีขนาดและโครงสร้างค่อนข้าง "เหมือนสัตว์เลื้อยคลาน"

ขนาดสัมพัทธ์ของสมองในสัตว์มีกระดูกสันหลังประมาณโดยใช้ "สัมประสิทธิ์การสมอง" (EQ) ซึ่งคำนวณโดยใช้สูตรที่ได้จากการทดลอง EQ = EV/(0.055 0.74) โดยที่ EV คือปริมาตรของโพรงสมองในหน่วยมิลลิลิตร น้ำหนัก คือน้ำหนักตัวเป็นกรัม ในลิงแสมฐาน EQ จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.16 ถึง 0.23 หัวดมกลิ่นมีขนาดเล็กและไม่มี turbinates ที่สร้างกระดูกในจมูก ซึ่งบ่งบอกถึงการพัฒนาที่ไม่ดีของเยื่อบุรับกลิ่น สมองส่วนหน้ามีขนาดเล็กและแคบ ไม่แบ่งออกเป็นส่วนๆ และไม่มีสัญญาณของนีโอคอร์เทกซ์ สมองส่วนกลางและต่อมไพเนียล (“ตาข้างขม่อม”) ไม่ได้ถูกปกคลุมจากด้านบนโดยซีกสมองส่วนหน้า สมองน้อยกว้างกว่าสมองส่วนหน้า ไขสันหลังบาง ลักษณะ "สัตว์เลื้อยคลาน" เหล่านี้และลักษณะอื่น ๆ ของสมองและกะโหลกศีรษะของ Cynodonts บ่งชี้ว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแล้ว พวกมันมีประสาทสัมผัสในการดมกลิ่นที่อ่อนแอ และการมองเห็น การได้ยิน การสัมผัส และการประสานงานของการเคลื่อนไหวไม่สมบูรณ์แบบ

สมอง มอร์แกนนูโคดอนปรากฏว่ามีความคล้ายคลึงกับสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่ามาก มีปริมาตรมากกว่าสมองของไซโนดอนฐานถึงหนึ่งเท่าครึ่ง (EQ = 0.32) ป่องรับกลิ่นและเปลือกรับกลิ่นเพิ่มขึ้นมากที่สุด สิ่งนี้บ่งบอกถึงการรับรู้กลิ่นที่พัฒนาแล้วอย่างชัดเจน ซีกสมองส่วนหน้านูนขึ้นเนื่องจากการพัฒนาของนีโอคอร์เทกซ์ ครอบคลุมสมองส่วนกลางและต่อมไพเนียลเมื่อมองจากด้านบน เช่นเดียวกับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สมองส่วนหน้า มอร์แกนนูโคดอนกว้างกว่าซีรีเบลลัม แม้ว่าซีรีเบลลัมจะเติบโตอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับซีโนดอนฐาน

การขยายตัวของสมองน้อยบ่งชี้ถึงการประสานงานการเคลื่อนไหวที่ดีขึ้น นอกจากนี้ยังระบุได้ด้วยไขสันหลังที่หนากว่าในไซโนดอนฐาน

พัฒนาการของนีโอคอร์เทกซ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโบราณมีความเกี่ยวข้องเป็นหลักกับการปรับปรุงการทำงานของระบบรับความรู้สึกทางกาย (ดู ระบบรับความรู้สึกทางกาย) ส่วนสำคัญของนีโอคอร์เทกซ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดึกดำบรรพ์ เช่น หนูพันธุ์คือคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย ซึ่งมีหน้าที่รวบรวมและวิเคราะห์สัญญาณที่มาจากตัวรับกลไกจำนวนมากที่กระจัดกระจายไปทั่วร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวรับเหล่านี้จำนวนมากถูกจำกัดอยู่ที่รูขุมขน

ตามที่นักบรรพชีวินวิทยาหลายคนกล่าวไว้ ผมทำหน้าที่สัมผัส (สัมผัส) เป็นครั้งแรก และเริ่มใช้ในการควบคุมอุณหภูมิในเวลาต่อมา เมื่ออุณหภูมิบ้าน (เลือดอุ่น) เริ่มพัฒนาในบรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม คุณ มอร์แกนนูโคดอนและ ฮาโดรโซเดียมยอดคงเหลือที่เชื่อถือได้ เส้นผมยังไม่ถูกค้นพบ แต่ญาติสนิทของพวกมันคือ Mammaliaform ที่มีลักษณะคล้ายบีเวอร์ คาสโตรอคอดา- ถูกปกคลุมไปด้วยขนหนา ซึ่งเหมือนกับสัตว์สมัยใหม่ที่ประกอบด้วยขนตามแนวแกนและขนชั้นใน (ดู: โครงกระดูกของนกน้ำที่น่าทึ่งถูกค้นพบในแหล่งสะสมของจูราสสิกของจีน "องค์ประกอบ", 12/03/2549) นี่แสดงให้เห็นว่า มอร์แกนนูโคดอนและ ฮาโดรโซเดียมก็ถูกปกคลุมไปด้วยขนเช่นกัน ตามที่ผู้เขียนระบุว่าการปรากฏตัวของนีโอคอร์เทกซ์ในรูปแบบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาของเส้นผมและการสัมผัส

สมอง มอร์แกนนูโคดอนซึ่งเป็นตัวแทนของรูปแบบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แสดงให้เห็นขั้นตอนแรกของวิวัฒนาการของสมองที่ก้าวหน้าในระหว่างการพัฒนาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในระยะนี้ สมองขยายใหญ่ขึ้นเนื่องมาจากการพัฒนาประสาทรับกลิ่น การสัมผัส และการประสานงานของการเคลื่อนไหว การเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง หูชั้นในยังบ่งบอกถึงการปรับปรุงการได้ยินที่เป็นไปได้

ฮาโดรโซเดียมซึ่งเป็นสมาชิกขั้นสูงของรูปแบบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและเป็นญาติใกล้ชิดที่สุดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม "ที่แท้จริง" แสดงให้เห็นถึงระยะที่สองของการพัฒนาสมอง ค่าสัมประสิทธิ์การสมอง ฮาโดรโซเดียมเท่ากับ 0.5 คือสมองเพิ่มขึ้นอีก 1.5 เท่าเมื่อเทียบกับ มอร์แกนนูโคดอนและมีขนาดถึงลักษณะเฉพาะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดจริงๆ สมองเติบโตส่วนใหญ่เนื่องมาจากหัวรับกลิ่นและ เปลือกรับกลิ่น- ดังนั้นระยะที่สองของวิวัฒนาการของสมองแบบก้าวหน้าจึงสัมพันธ์กับการพัฒนาของกลิ่นด้วย

กระดูกหูชั้นกลาง (ค้อนและอินคา) ฮาโดรโซเดียมแยกออกจาก กรามล่างซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักในการระบุตัวตนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม คุณ มอร์แกนนูโคดอนเช่นเดียวกับสัตว์เลื้อยคลานอื่นๆ กระดูกเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของขากรรไกรล่าง (ดู: การค้นพบทางบรรพชีวินวิทยาใหม่ให้ความกระจ่างเกี่ยวกับวิวัฒนาการในยุคแรกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม “องค์ประกอบ”, 17/03/2550) อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนเชื่อว่าการแยก Malleus และ Incus ออกจากขากรรไกรล่างไม่น่าจะสัมพันธ์กับการปรับปรุงการได้ยินอย่างรุนแรง เนื่องจากโครงสร้างของหูชั้นในใน ฮาโดรโซเดียมเช่นเดียวกับ มอร์แกนนูโคดอนผู้เขียนยังบอกเป็นนัยโดยอ้างถึงข้อมูลจากการพัฒนาของเอ็มบริโอของหนูพันธุ์ว่าการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในกะโหลกศีรษะนี้อาจเป็นผลข้างเคียงของการเจริญเติบโตของเยื่อหุ้มสมองรับกลิ่นส่วนหน้า

ขั้นที่สามของวิวัฒนาการสมองแบบก้าวหน้าสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่สูงขึ้น เช่น ฮาโดรโซเดียมไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจริงๆ ในขั้นตอนนี้ การรับรู้กลิ่นจะละเอียดยิ่งขึ้น ดังที่เห็นได้จากการเปลี่ยนแปลงเฉพาะในกระดูกเอทมอยด์: โพรงจมูกก่อตัวขึ้นเพื่อรองรับเยื่อบุรับกลิ่นที่ขยายตัว

หลักฐานใหม่แสดงให้เห็นว่าความจำเป็นในการรับรู้ที่ดีน่าจะเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการพัฒนาสมองในระหว่างการพัฒนาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ดังที่ทราบกันว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีพัฒนาการด้านการรับกลิ่นได้ดีกว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังบนโลกอื่นๆ มาก เป็นไปได้มากว่าสิ่งนี้เริ่มแรกเกี่ยวข้องกับการปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตกลางคืน (ดู: กลิ่นและการมองเห็นสีที่พัฒนาในระยะแอนติเฟสในวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม “องค์ประกอบ” 18/06/2008) ในตอนท้ายของ Triassic - จุดเริ่มต้นของจูราสสิกในที่สุด synapsids ก็แพ้การแข่งขันสำหรับ niches "กลางวัน" ไปยัง diapsids และมีเพียงผู้ที่สามารถ "เข้าไปในตอนกลางคืน" เท่านั้นที่สามารถเอาชีวิตรอดได้พัฒนาความรู้สึกที่สมบูรณ์แบบของกลิ่นเพื่อการปฐมนิเทศ ในความมืด

• 1 สมองส่วนหน้ามีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ ครอบคลุมส่วนที่เหลือของสมอง การเพิ่มขึ้นเกิดขึ้นเนื่องจากเปลือกไม้ ( นีโอคอร์เท็กซ์) ซึ่งกลายเป็นศูนย์กลางหลักของระดับสูงขึ้น กิจกรรมประสาท(ประเภทสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) พื้นที่ของเยื่อหุ้มสมองสามารถเรียบได้ แต่ในการจัดระเบียบที่สูงที่สุดนั้นจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของการโน้มน้าวและร่อง ที่ด้านหน้าซีกโลกสมอง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ (ยกเว้นสัตว์จำพวกวาฬ ไพรเมต และรวมถึงมนุษย์) มีกลีบรับกลิ่นขนาดใหญ่ ซึ่งสัมพันธ์กับความสำคัญอย่างยิ่งของกลิ่นในชีวิตของสัตว์ ในซีกโลกสมองนั้นมีความโดดเด่นตั้งแต่ 4 ถึง 5 กลีบโดยขึ้นอยู่กับภูมิประเทศของร่องและการโน้มน้าวใจบางอย่าง พื้นที่ต่างๆ ของเปลือกสมองเป็นพื้นที่เฉพาะสำหรับการประมวลผลข้อมูลที่มาจากประสาทสัมผัส นอกจากนี้ยังมีโซนเชื่อมโยงของเยื่อหุ้มสมองที่ไม่เกี่ยวข้องกับเครื่องวิเคราะห์เฉพาะ พวกมันเป็นตัวแทนของโครงสร้างส่วนบนเหนือพื้นที่ที่เหลือของเยื่อหุ้มสมอง ให้กระบวนการคิดและการจัดเก็บความทรงจำเฉพาะและส่วนบุคคล
• 2 diencephalon เช่นเดียวกับสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ ประกอบด้วย epithalamus ฐานดอก และไฮโปทาลามัส ซึ่งซ่อนอยู่ในซีกสมองส่วนหน้า ที่ด้านหลังมีเอพิฟิซิส และที่หน้าท้องมีต่อมใต้สมอง

การพัฒนานีโอคอร์เท็กซ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนำไปสู่ เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วฐานดอก ประกอบด้วยนิวเคลียส 40 นิวเคลียส ซึ่งเส้นทางจากน้อยไปหามากจะเปลี่ยนไปยังเซลล์ประสาทสุดท้าย แอกซอนที่ไปถึงเปลือกสมอง ซึ่งเป็นที่ประมวลผลข้อมูลจากระบบประสาทสัมผัสทั้งหมด ไฮโปธาลามัสเป็นศูนย์กลางสูงสุดในการควบคุมการทำงานของต่อมไร้ท่อของร่างกาย นอกจากนี้ยังเป็นศูนย์กลางสูงสุดของความเห็นอกเห็นใจและ ฝ่ายกระซิกระบบประสาทอัตโนมัติ เยื่อบุผิวทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมระบบประสาทของกิจกรรมประจำวันและตามฤดูกาลและการเข้าสู่วัยแรกรุ่นในสัตว์

• 3 สมองส่วนกลางถูกปกคลุมไปด้วยซีกสมองส่วนหน้า ซึ่งมีขนาดค่อนข้างเล็กและไม่ได้แสดงโดยคอลลิคิวลัส แต่แสดงโดยควอดริเจมินัล ซึ่งเป็นทูเบอร์เคิลด้านหน้าซึ่งสัมพันธ์กับ เครื่องวิเคราะห์ภาพและด้านหน้า - พร้อมการได้ยิน
• 4 สมองน้อยได้รับการพัฒนาอย่างมากและมีมากขึ้น โครงสร้างที่ซับซ้อน- ประกอบด้วยส่วนกลาง - เวอร์มิสที่มีร่องตามขวางและซีกโลกคู่กัน การพัฒนาสมองน้อยทำให้เกิดรูปแบบการประสานงานของมอเตอร์ที่ซับซ้อน
• 5 ไขกระดูก oblongata ถูกปกคลุมบางส่วนโดยสมองน้อย มันแตกต่างจากตัวแทนของคลาสอื่น ๆ ตรงที่การไหลของช่องที่สี่แยกกลุ่มเส้นใยประสาทตามยาว - ก้านช่อดอกด้านหลังของสมองน้อยและบนพื้นผิวด้านล่างมีสันตามยาว - ปิรามิด

เส้นประสาทสมองมี 12 คู่ที่เกิดจากก้านสมอง

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นกลุ่มสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีการจัดเรียงตัวสูงที่สุด โดยมีระบบประสาทส่วนกลางที่มีการพัฒนาอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ ปฏิกิริยาการปรับตัวสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกับสภาพแวดล้อมมีความซับซ้อนและสมบูรณ์แบบมาก

สมองส่วนหน้า (ส่วนปลาย) มีขนาดใหญ่ และใหญ่กว่าส่วนอื่นๆ ทั้งหมดของสมองอย่างเห็นได้ชัด ซีกโลกของมันเติบโตไปทุกทิศทางโดยซ่อนตัวอยู่ ไดเอนเซฟาลอน- สมองส่วนกลางมองเห็นได้จากภายนอกเฉพาะในรกและรกส่วนล่างเท่านั้น และในสัตว์กีบเท้า สัตว์กินเนื้อ สัตว์จำพวกวาฬ และไพรเมต มันถูกปกคลุมโดยส่วนหลังของซีกโลกสมอง ในมนุษย์และมนุษย์ กลีบท้ายทอยของสมองส่วนหน้าก็ถูกผลักไปที่ซีรีเบลลัมเช่นกัน

หากในตอนแรก ในระหว่างวิวัฒนาการ Telencephalon ส่วนใหญ่ประกอบด้วยกลีบรับกลิ่น ดังนั้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีเพียงกลีบล่างเท่านั้นที่พัฒนากลีบรับกลิ่น และกลีบที่สูงกว่า กลีบรับกลิ่นจะมีรูปแบบของอวัยวะเล็ก ๆ ซึ่งแบ่งออกเป็นป่องรับกลิ่นและ ระบบรับกลิ่น

การเพิ่มขึ้นของขนาดสมองส่วนหน้าของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีความสัมพันธ์กับการเติบโตของหลังคาเป็นหลัก ไม่ใช่ striatum เช่นเดียวกับในนก โพรงไขกระดูก (หลังคา) ถูกสร้างขึ้น สสารสีเทาเรียกว่าเปลือกไม้ อย่างหลังเป็นกลุ่มที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเสื้อคลุมโบราณ (paleopalium) เสื้อคลุมเก่า (archipallium) และเสื้อคลุมใหม่ (นีโอพาเลียม) เสื้อคลุมตัวใหม่จะอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลาง ซึ่งอยู่ระหว่างเสื้อคลุมตัวเก่าและตัวโบราณ เปลือกโลกเก่าหรือเยื่อหุ้มสมองเก่าตั้งอยู่ตรงกลาง และในอดีตเรียกว่าฮิบโปแคมปัสหรือเขาของอัมมอน เสื้อคลุมโบราณหรือเปลือกไม้โบราณครองตำแหน่งด้านข้าง

ข้าว. 10. สมองกระต่าย

ฉัน - มุมมองด้านบน
II – มุมมองด้านล่าง
III – มุมมองด้านข้าง
IV – ส่วนตามยาว

1 – ซีกโลกสมอง; 2 - กลีบรับกลิ่น; 3 – เส้นประสาทตา- 4 - ต่อมไพเนียล; 5 – สมองส่วนกลาง; 6 – สมองน้อย; 7 – ไขกระดูก oblongata; 8 – ต่อมใต้สมอง; 9 - พอน; 10 – ช่องทางสมอง; 11 – คอร์ปัสแคลโลซัม.

เสื้อคลุมใหม่มักเรียกว่านีโอคอร์เทกซ์ (เยื่อหุ้มสมองใหม่) และจากเหตุนี้ซีกสมองส่วนหน้าจึงประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ ในกรณีนี้พื้นผิวของซีกโลกสามารถเรียบ (ไลเซนเซฟาลิก) หรือพับ (มีร่องและการโน้มน้าวใจ) นอกจากนี้โดยไม่คำนึงถึงสิ่งนี้จาก 4 ถึง 5 กลีบจะมีความโดดเด่นในซีกโลก หลักการแบ่งสมองส่วนหน้าออกเป็นแฉกนั้นขึ้นอยู่กับภูมิประเทศของร่องและการโน้มน้าวใจบางส่วน การแบ่งออกเป็นกลีบในสมอง lisencephalic (เรียบ) นั้นมีเงื่อนไข โดยปกติแล้วจะมีกลีบข้างขม่อม กลีบขมับ ท้ายทอย และหน้าผาก และในไพรเมตชั้นสูงและมนุษย์ก็จะมีกลีบที่ห้าเช่นกัน ซึ่งเรียกว่าอินซูลา มันถูกสร้างขึ้นในช่วงตัวอ่อนเนื่องจากการเจริญเติบโตของกลีบขมับไปทางหน้าท้องของซีกโลก

การใช้สมอง lisencephalic เป็นประเภทเริ่มต้นของซีกโลกในสมองมีทางเลือกสามทางสำหรับการพัฒนารูปแบบของร่อง: ตามยาว, คันศรและ "ประเภทเจ้าคณะ" ในประเภทไพรเมต ร่องในกลีบหน้าผากจะพุ่งตรงไปที่กลีบขมับ และในกลีบขมับ - ventro-dorsally

ตำแหน่งของ sulci และ gyri อาจได้รับอิทธิพลอย่างมากจากรูปร่างของสมอง ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ สมองจะขยายออกไปในทิศทางที่มีหางและหาง อย่างไรก็ตาม ในโลมาหลายตัว สมองจะขยายออกไปทางด้านข้างและมีความยาวค่อนข้างสั้นลง

เพื่อระบุลักษณะของสมองส่วนหน้าของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม คุ้มค่ามากนอกจากร่องและการโน้มตัวแล้ว ยังมีรูปแบบการกระจายในเปลือกประสาท (cytoarchitecture) นีโอคอร์เทกซ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีโครงสร้างหกชั้นและมีลักษณะพิเศษคือการมีเซลล์เสี้ยมซึ่งไม่มีอยู่ในสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ โดยเฉพาะเซลล์เสี้ยมขนาดใหญ่ (เซลล์ Betz) จะพบอยู่ในเยื่อหุ้มสมองสั่งการ แอกซอนของพวกมันส่งผ่าน แรงกระตุ้นของเส้นประสาทเซลล์ประสาทมอเตอร์ ไขสันหลังและเซลล์ประสาทสั่งการของนิวเคลียสของเส้นประสาทสมอง

พื้นที่ต่างๆ ของเปลือกสมองเป็นพื้นที่เฉพาะสำหรับการประมวลผลข้อมูลที่มาจากอวัยวะรับความรู้สึกต่างๆ มีพื้นที่รับความรู้สึกและมอเตอร์ อย่างหลังสร้างเส้นทางจากมากไปน้อยของเส้นใยประสาทไปยังก้านสมองและนิวเคลียสของมอเตอร์ไขสันหลัง ระหว่างพื้นที่อ่อนไหวและมอเตอร์ของเยื่อหุ้มสมอง มีพื้นที่บูรณาการที่รวมข้อมูลนำเข้าของพื้นที่รับความรู้สึกและมอเตอร์ของเยื่อหุ้มสมอง และกำหนดประสิทธิภาพของฟังก์ชันเฉพาะชนิดเฉพาะ นอกจากนี้ยังมีโซนเชื่อมโยงของเยื่อหุ้มสมองที่ไม่เกี่ยวข้องกับเครื่องวิเคราะห์เฉพาะ พวกมันเป็นตัวแทนของโครงสร้างส่วนบนเหนือส่วนที่เหลือของคอร์เทกซ์ ให้กระบวนการคิดและการจัดเก็บความทรงจำเฉพาะและส่วนบุคคล

โซนที่ซับซ้อนทั้งหมดที่กระจายอยู่ในเยื่อหุ้มสมองนั้นสัมพันธ์กับความเชี่ยวชาญเฉพาะทางของสาขาต่างๆ ในกรณีนี้ขอบเขตทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของฟิลด์นั้นค่อนข้างแม่นยำ เกณฑ์ในการระบุฟิลด์เฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงในการกระจายตัวขององค์ประกอบเซลล์ในเยื่อหุ้มสมองหรือการเกิดขึ้นของชั้นย่อยใหม่ในนั้น

คุณลักษณะทางสถาปัตยกรรมของบางสาขาคือการแสดงออกทางสัณฐานวิทยาของความเชี่ยวชาญเฉพาะทาง สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงทางไซโตอาร์คิเทคโตนิกส์ในสาขานี้คือการเพิ่มจำนวนเส้นใยประสาทจากน้อยไปหามากและจากมากไปน้อย แผนที่โทโพโลยีของทุ่งนาได้ถูกสร้างขึ้นสำหรับมนุษย์และสัตว์ทดลองหลายชนิด

เขตข้อมูลของเปลือกสมองเป็นส่วนหนึ่งของกลีบบางส่วนและในเวลาเดียวกันก็แบ่งออกเป็นโซนการทำงานที่เกี่ยวข้องกับอวัยวะเฉพาะหรือส่วนต่าง ๆ ของพวกเขาและได้รับคำสั่ง โครงสร้างภายใน- ในแต่ละฟิลด์หรือโซนจะแยกแยะโมดูลที่เรียกว่าการเรียงลำดับแนวตั้งขององค์กรของคอร์เทกซ์ โมดูลนี้มีรูปแบบของคอลัมน์หรือโกลเมอรูลัสซึ่งรวมถึงเซลล์ประสาทที่อยู่ทั่วความหนาทั้งหมดของเยื่อหุ้มสมอง คอลัมน์นี้ประกอบด้วยกลุ่มเซลล์ประสาท 110 เซลล์ที่อยู่ระหว่างเส้นเลือดฝอยคู่หนึ่งวิ่งผ่านเส้นผ่านศูนย์กลางของเยื่อหุ้มสมอง

ในขั้นตอนของการก่อตัวของสมองของ hominids ที่เก่าแก่ที่สุดบริเวณที่การกระทำของการคัดเลือกโดยธรรมชาติถูกชี้นำคือเยื่อหุ้มสมองและประการแรกคือส่วนต่อไปนี้: บริเวณข้างขม่อมที่ต่ำกว่า, หน้าผากที่ต่ำกว่าและบริเวณขมับ - ข้างขม่อม ความได้เปรียบในการเอาชีวิตรอดนั้นมอบให้กับบุคคลเหล่านั้น และจากนั้นสำหรับประชากรที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งกลายเป็นความก้าวหน้าในแง่ของการพัฒนาองค์ประกอบบางส่วนของส่วนของเยื่อหุ้มสมอง (พื้นที่ขนาดใหญ่ขึ้น การเชื่อมต่อที่หลากหลายและมือถือมากขึ้น , สภาพการไหลเวียนโลหิตดีขึ้น ฯลฯ ) การพัฒนาการเชื่อมต่อและโครงสร้างใหม่ในเยื่อหุ้มสมองทำให้เกิดโอกาสใหม่ในการผลิตเครื่องมือและการสร้างทีม ในทางกลับกัน เทคโนโลยีระดับใหม่ จุดเริ่มต้นของวัฒนธรรมและศิลปะผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติมีส่วนช่วยในการพัฒนาสมอง

จนถึงปัจจุบัน มีการสร้างแนวคิดเกี่ยวกับความซับซ้อนเชิงระบบเฉพาะของเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าของมนุษย์ ซึ่งรวมถึงสมองกลีบขมับด้านล่าง (inferior parietal) สมองกลีบขมับส่วนหลัง (posterior superior temporal) และกลีบสมองส่วนหน้าส่วนล่าง (inferior frontal lobe) ของคอร์เทกซ์ คอมเพล็กซ์นี้มีความเกี่ยวข้องด้วย ฟังก์ชั่นที่สูงขึ้น- โดยคำพูด กิจกรรมแรงงานและการคิดเชิงนามธรรม โดยทั่วไป มันเป็นสารตั้งต้นทางสัณฐานวิทยาของระบบส่งสัญญาณที่สอง ระบบนี้ไม่มีตัวรับส่วนต่อพ่วงของตัวเอง แต่ใช้อุปกรณ์ตัวรับแบบเก่าของอวัยวะรับสัมผัสต่างๆ ตัวอย่างเช่น มีการพิสูจน์แล้วว่าลิ้นมีส่วนพิเศษของอุปกรณ์สัมผัสซึ่งการพัฒนาจะกำหนดลำดับของการก่อตัวของเสียงบน ระยะเริ่มแรกการก่อตัวของคำพูดที่ชัดเจนของเด็ก

โครงสร้างย่อยของสมองส่วนหน้า ได้แก่ basal ganglia, striatum (โบราณ เก่า และใหม่) และช่องผนังกั้น

ในส่วนต่างๆ ของสมองส่วนหน้าและไดเอนเซฟาลอน มีโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาที่ซับซ้อนเรียกว่าระบบลิมบิก อย่างหลังนี้มีความเชื่อมโยงมากมายกับนีโอคอร์เท็กซ์และระบบประสาทอัตโนมัติ ผสมผสานการทำงานของสมอง เช่น อารมณ์และความทรงจำ การกำจัดส่วนหนึ่งของระบบลิมบิกจะทำให้สัตว์นิ่งเฉยทางอารมณ์และการกระตุ้นของมันนำไปสู่การอยู่ไม่นิ่ง หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของระบบลิมบิกคือการโต้ตอบกับกลไกของหน่วยความจำ ความจำระยะสั้นสัมพันธ์กับฮิบโปแคมปัส และความจำระยะยาวสัมพันธ์กับนีโอคอร์เทกซ์ ผ่านระบบลิมบิก ทั้งประสบการณ์ส่วนบุคคลของสัตว์จะถูกดึงออกมาจากนีโอคอร์เท็กซ์และการควบคุมมอเตอร์จะเกิดขึ้น อวัยวะภายในและการกระตุ้นฮอร์โมนของสัตว์ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งระดับการพัฒนาของนีโอคอร์เท็กซ์ต่ำลง พฤติกรรมของสัตว์ก็ขึ้นอยู่กับระบบลิมบิกมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งนำไปสู่การครอบงำของการควบคุมอารมณ์และฮอร์โมนในการตัดสินใจ

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การเชื่อมต่อจากนีโอคอร์เทกซ์ไปยังระบบลิมบิกจากมากไปน้อยทำให้สามารถบูรณาการอินพุตทางประสาทสัมผัสที่หลากหลายได้

ด้วยการปรากฏตัวของเปลือกนอกพื้นฐานประการแรกในสัตว์เลื้อยคลาน ซึ่งเป็นเส้นใยประสาทมัดเล็ก ๆ ที่เชื่อมต่อซีกซ้ายและขวาแยกออกจากคณะกรรมการเสื้อคลุม ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีรก กลุ่มของเส้นใยดังกล่าวได้รับการพัฒนามากกว่ามากและเรียกว่า corpus collosum ส่วนหลังทำหน้าที่ของการสื่อสารระหว่างซีกโลก

diencephalon เช่นเดียวกับสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ ประกอบด้วย epithalamus, ฐานดอกและไฮโปทาลามัส

การพัฒนานีโอคอร์เทกซ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในฐานดอกและเหนือสิ่งอื่นใดคือส่วนหลัง ฐานดอกมีนิวเคลียสประมาณ 40 นิวเคลียส ซึ่งเส้นทางจากน้อยไปหามากสลับไปยังเซลล์ประสาทสุดท้าย แอกซอนที่ไปถึงเปลือกสมอง ซึ่งเป็นที่ที่ข้อมูลที่มาจากระบบประสาทสัมผัสทั้งหมดได้รับการประมวลผล ในเวลาเดียวกัน นิวเคลียสด้านหน้าและด้านข้างจะประมวลผลและส่งสัญญาณทางภาพ การได้ยิน การสัมผัส การกระเพื่อม และการรับรู้แบบ interoceptive ไปยังโซนการฉายภาพที่สอดคล้องกันของคอร์เทกซ์ มีความคิดเห็นว่า ความไวต่อความเจ็บปวดไม่ได้ฉายไปที่เปลือกสมองส่วนหน้า และกลไกส่วนกลางของมันอยู่ที่ฐานดอก ข้อสันนิษฐานนี้มีพื้นฐานอยู่บนความจริงที่ว่าการระคายเคืองบริเวณส่วนต่าง ๆ ของเยื่อหุ้มสมองไม่ทำให้เกิดความเจ็บปวด ในขณะที่การระคายเคืองที่ฐานดอกทำให้เกิดอาการปวด ความเจ็บปวดอย่างรุนแรง- นิวเคลียสของฐานดอกบางส่วนกำลังสลับกันและอีกส่วนหนึ่งมีความสัมพันธ์กัน (จากนั้นจะมีเส้นทางไปยังโซนที่เชื่อมโยงของเยื่อหุ้มสมอง) ในส่วนที่อยู่ตรงกลางของฐานดอกมีนิวเคลียสซึ่งด้วยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าความถี่ต่ำทำให้เกิดการพัฒนากระบวนการยับยั้งในเปลือกสมองซึ่งนำไปสู่การนอนหลับ การกระตุ้นด้วยความถี่สูงของนิวเคลียสเหล่านี้ทำให้เกิดการกระตุ้นกลไกเยื่อหุ้มสมองบางส่วน ดังนั้นระบบควบคุมธาลาโมคอร์ติคอลโดยการควบคุมการไหลของแรงกระตุ้นจากน้อยไปมากจึงมีส่วนร่วมในการจัดระเบียบการเปลี่ยนแปลงระหว่างการนอนหลับและความตื่นตัว

หากในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนล่าง ศูนย์ประสาทสัมผัสและการเชื่อมโยงระดับสูงจะอยู่ที่สมองส่วนกลาง และทาลามัสส่วนหลังเป็นจุดรวมตัวขนาดเล็กระหว่างสมองส่วนกลางและ ระบบรับกลิ่นดังนั้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ศูนย์กลางที่สำคัญที่สุดในการเปลี่ยนสัญญาณเสียงและประสาทสัมผัสทางกาย ในเวลาเดียวกัน พื้นที่รับความรู้สึกทางกายได้กลายเป็นรูปแบบที่โดดเด่นที่สุดของไดเอนเซฟาลอน และมีบทบาทสำคัญในการประสานการเคลื่อนไหว

ควรสังเกตว่าความซับซ้อนของนิวเคลียสทาลามิกนั้นเกิดขึ้นทั้งจากพรีมอร์เดียมของไดเอนเซฟาลอนและเนื่องจากการอพยพจากสมองส่วนกลาง

แบบฟอร์มไฮโปทาลามัสพัฒนาส่วนที่ยื่นออกมาด้านข้างและก้านกลวง - ช่องทาง เข้าครั้งสุดท้าย ทิศทางด้านหลังจบลงด้วย neurohypophysis ที่เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับ adenohypophysis

ไฮโปธาลามัสเป็นศูนย์กลางสูงสุดในการควบคุมการทำงานของต่อมไร้ท่อของร่างกาย มันรวมกลไกการควบคุมต่อมไร้ท่อเข้ากับกลไกทางประสาท นอกจากนี้ยังเป็นศูนย์กลางสูงสุดของแผนกความเห็นอกเห็นใจและกระซิกของระบบประสาทอัตโนมัติ

เยื่อบุผิวทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม neurohumoral ของกิจกรรมประจำวันและตามฤดูกาล ซึ่งรวมกับการควบคุมวัยแรกรุ่นในสัตว์

สมองส่วนกลางก่อตัวเป็นบริเวณรูปสี่เหลี่ยม โดย tubercles ส่วนหน้าเชื่อมต่อกับเครื่องวิเคราะห์ภาพ และส่วนหลังกับส่วนการได้ยิน ด้วยอัตราส่วนของขนาดสัมพัทธ์ของตุ่มด้านหน้าและด้านหลังเราสามารถตัดสินได้ว่าระบบใดการได้ยินหรือการมองเห็นมีความโดดเด่น หากตุ่มด้านหน้าได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้น นี่หมายถึงการรับรู้อวัยวะทางการมองเห็น (กีบเท้า สัตว์นักล่าและไพรเมตจำนวนมาก) หากเป็นอวัยวะด้านหลัง ก็หมายถึงการรับรู้อวัยวะทางสายตา (ปลาโลมา ค้างคาว ฯลฯ)

แท็กแบ่งออกเป็นโซนประสาทสัมผัสและมอเตอร์ โซนมอเตอร์ประกอบด้วยนิวเคลียสของเส้นประสาทสมองและเส้นใย Spinocerebral จากมากไปน้อยและจากน้อยไปมาก

ในการเชื่อมต่อกับการพัฒนาของนีโอคอร์เทกซ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในฐานะศูนย์กลางการบูรณาการที่สูงกว่า ปฏิกิริยาโดยธรรมชาติของสมองส่วนกลางทำให้เยื่อหุ้มสมอง "ไม่มีส่วนร่วม" ในรูปแบบดั้งเดิมของปฏิกิริยาเฉพาะสปีชีส์ต่อสัญญาณภายนอก ในขณะที่ฟังก์ชันการเชื่อมโยงที่ซับซ้อนถูกควบคุมโดย สาขาเฉพาะของเยื่อหุ้มสมอง

สมองน้อยในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีโครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุด ในทางกายวิภาคสามารถแบ่งออกเป็นส่วนตรงกลาง - เวอร์มิส, ซีกโลกที่อยู่ทั้งสองด้านและกลีบ flocculonodular ส่วนหลังเป็นตัวแทนของส่วนโบราณทางสายวิวัฒนาการ - Archicerebellum ซีกโลกจะแบ่งออกเป็นกลีบหน้าและกลีบหลัง กลีบด้านหน้าของซีกโลกและส่วนหลังของซีรีเบลลาร์ vermis เป็นตัวแทนของซีรีเบลลัมเก่าทางสายวิวัฒนาการ - Paleocerebellum ในทางสายวิวัฒนาการ ส่วนที่อายุน้อยที่สุดของซีรีเบลลัม คือนีโอซีรีเบลลัม รวมถึงส่วนหน้าของกลีบหลังของสมองน้อย

ข้าว. 11. สมองกระดูกสันหลัง (มุมมองด้านข้าง)

เอ – ปลา (ปลาค็อด)
B – สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ (กบ)
B – สัตว์เลื้อยคลาน (จระเข้)
G – นก (ห่าน)
D – สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (แมว)
E – มนุษย์ (อ้างอิงจาก R. Trux, R. Carpenter, 1964)

1 – กลีบแก้วนำแสง; 2 – สมองส่วนหน้า; 3 – กระเปาะดมกลิ่น; 4 – สมองน้อย; 5 – ระบบรับกลิ่น; 6 – ต่อมใต้สมอง; 7 – กลีบล่าง; 8 – ไดเอนเซฟาลอน; 9 – ช่องทาง; 10 – กลีบรับกลิ่น; 11 – ทางเดินแก้วนำแสง; 12 – ต่อมไพเนียล; 13 – คู่เส้นประสาทสมองคู่ IX และ X (ส่วนที่เหลือระบุเป็นเลขโรมัน)

ในซีกสมองน้อยก็มี พื้นผิวด้านบนก่อตัวเป็นเปลือกสมองน้อยและกระจุก เซลล์ประสาท- นิวเคลียสของสมองน้อย เปลือกสมองน้อยถูกสร้างขึ้นตามหลักการเดียวและประกอบด้วย 3 ชั้น สมองน้อยเชื่อมต่อกับส่วนอื่น ๆ ของระบบประสาทส่วนกลางด้วยก้านก้านสามคู่ที่เกิดจากการรวมกลุ่มของเส้นใยประสาท ขาหลังประกอบด้วยเส้นใยประสาทรับความรู้สึกที่มาจากไขสันหลังเป็นหลัก ก้านช่อดอกตรงกลางประกอบด้วยเส้นใยที่เชื่อมระหว่างซีรีเบลลัมกับเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า และก้านช่อดอกด้านหน้านั้นประกอบขึ้นจากเส้นใยจากมากไปหาน้อยที่เชื่อมระหว่างสมองน้อยและสมองส่วนกลาง

การเชื่อมต่อของกระดูกเชิงกรานกำหนดความสามารถของสัตว์ในการประสานการเคลื่อนไหวของร่างกาย ซึ่งเป็นหน้าที่หลักของอาร์คิเซรีเบลลัม นอกจากนี้ วิถีทางใหม่ของสมองน้อยที่ทรงพลังยิ่งขึ้นได้ก่อตัวขึ้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเนื่องจากการเกิดขึ้นของนิวเคลียสฟันของสมองน้อย รับเส้นใยจากส่วนต่างๆ ของซีรีเบลลาร์ซีกโลก และส่งสัญญาณไปยังทาลามัส โดยที่สัญญาณมอเตอร์รับความรู้สึกจะรวมเข้ากับกิจกรรมของศูนย์กลางเยื่อหุ้มสมองของสมองส่วนหน้า

วิวัฒนาการของสมองน้อยไม่เพียงแต่นำไปสู่การทำซ้ำของการเชื่อมต่อแบบโบราณเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การก่อตัวของเส้นทางใหม่อีกด้วย ดังนั้นการเชื่อมต่อจึงเกิดขึ้นผ่านนิวเคลียสของฟันกับนิวเคลียส ventrolateral ของฐานดอกและนิวเคลียสไขว้กันเหมือนแหของก้านสมองซึ่งช่วยให้รักษากล้ามเนื้อและทำปฏิกิริยาสะท้อนกลับ การเชื่อมต่อกับศูนย์การทรงตัวช่วยให้คุณสามารถควบคุมตำแหน่งของร่างกายในอวกาศได้ และการเชื่อมต่อทาลามัสจะกำหนดการทำงานร่วมกันของเซนเซอร์มอเตอร์ที่ละเอียดอ่อน กระบวนการทั้งหมดนี้ดำเนินการผ่านระบบที่ซับซ้อนของการโต้ตอบระหว่างเซลล์ที่ระดับเปลือกสมองน้อย

สมองของสิ่งมีชีวิตใดๆ- อาจเป็นอวัยวะที่ลึกลับและมีการศึกษาน้อยที่สุด การดำเนินการ แต่ละสายพันธุ์เซลล์และส่วนต่างๆ ของสมองได้รับการระบุและอธิบายไว้อย่างชัดเจน แต่วิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถอธิบายวิธีการทำงานของสมองโดยรวมได้ แม้ว่าเพื่อความถูกต้องต้องบอกว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการสังเกตความก้าวหน้าในการวิจัยดังกล่าว

• วิธีการระเหย - เกี่ยวข้องกับการเอาส่วนหนึ่งของสมองออกแล้วสังเกตพฤติกรรมของร่างกาย
• การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก Transcranial - การประเมินความตื่นเต้นง่ายของสมองโดยใช้แรงกระตุ้นแม่เหล็ก
• สรีรวิทยาไฟฟ้า - การลงทะเบียน แรงกระตุ้นไฟฟ้ากิจกรรมของสมอง
• การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า - การกระตุ้นบริเวณเฉพาะของสมองโดยใช้แรงกระตุ้นทางไฟฟ้า

ภาพยนตร์วิทยาศาสตร์. สมอง

ขนาดสมองของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ 20 ชนิด ดัชนีสมอง

จากการวิจัย นักวิทยาศาสตร์พบว่าขนาดของสมองแตกต่างกันไปในสัตว์แต่ละชนิด และมีอัตราส่วนที่แตกต่างกันระหว่างขนาดของสมองและน้ำหนักตัวของสิ่งมีชีวิต ยิ่งมวลสมองมีมากขึ้นเมื่อเทียบกับมวลกาย เนื้อเยื่อสมองก็จะถูกใช้มากขึ้นในการแก้ปัญหาด้านความรู้ความเข้าใจ ดังนั้นจึงมีการใช้แนวคิดเช่นค่าสัมประสิทธิ์การสมอง - อัตราส่วนสัมพัทธ์ของน้ำหนักตัวและขนาดสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม คำนวณโดยสูตร:

ที่ไหน ม– มวลสมอง, กรัม; ม– น้ำหนักตัวกรัม

ดัชนีโรคไข้สมองอักเสบเปิดโอกาสให้สำรวจศักยภาพที่เป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ

ขนาดสมองไม่ส่งผลต่อสติปัญญา

ควรตรวจสอบสัจพจน์นี้โดยละเอียดโดยใช้ตัวอย่างสัตว์ประเภทและสปีชีส์ต่างกัน

การจำแนกประเภทเริ่มต้นด้วยจำนวนสูงสุด (สัตว์ที่ฉลาดที่สุด) และดำเนินต่อไปจากมากไปน้อย

1. โลมาปากขวด- สมองมีน้ำหนัก 1,550 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์การสมองคือ 4.14
2. สุนัขจิ้งจอก – 53 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 1.6
3. ช้าง – 7843 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 1.3
4. สุนัข – 64 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 1.2
5. ลิงแสม – 62 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 1.19
6. ลา – 370 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 1.09
7. แมว – 35 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 1.0
8. กระจอก – 1.0g, สัมประสิทธิ์ = 0.86
9. ยีราฟ – 680 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.66
10. ม้า – 510 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.9
11. แกะ – 140 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.8
12. วาฬสเปิร์ม – 7800 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.58
13. กระต่าย – 12g ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.4
14. หนู – 2g ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.4
15. แรด – 500 กรัม ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.37
16. เม่น – 3.3g ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.3
17. เมาส์สนาม – 0.2g ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.22
18. จิ้งจกเขียว 0.1g ค่าสัมประสิทธิ์ = 0.04
19. แมลงวัน – 0.0002g สัมประสิทธิ์ = 0.02
20. ไวเปอร์ – 0.1g, สัมประสิทธิ์ = 0.005

ดังนั้นสิ่งที่คล้ายกับบุคคลมากที่สุดในแง่ของสัมประสิทธิ์การสมองคือปลาโลมา

ดังที่เราเห็นเหมารวมเกี่ยวกับความสามารถทางจิตในระดับต่ำ เช่น ลา ยีราฟ และแกะ นั้นไม่มีพื้นฐาน

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: แมลงไม่มีสมอง บทบาทของระบบประสาทส่วนกลางนั้นดำเนินการโดยต่อมน้ำเหลือง - ปมประสาท ตามทฤษฎีแล้ว ถ้าแมลงสาบไม่มีหัว มันจะตายเพราะไม่สามารถกินอาหารได้

ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าความสามารถในการคิดของร่างกายไม่เพียงขึ้นอยู่กับขนาดของสมองเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับจำนวนการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทด้วย

ป้องกันการหดตัวของสมองในมนุษย์

จำเป็นต้องพิจารณาสมองของมนุษย์ให้ละเอียดยิ่งขึ้น เนื่องจากเป็นอวัยวะนี้ที่สามารถให้คำตอบสำหรับคำถามนิรันดร์เกี่ยวกับการพัฒนาและชีวิตของเราได้ด้วยการศึกษาที่มีรายละเอียดมากขึ้น

สมองของทารกแรกเกิดมีน้ำหนัก 365 กรัม เด็กอายุ 2 ปี – 930 ก. 6 ปี – 1211 กรัม ผู้ใหญ่ – 1400 d ค่าสัมประสิทธิ์การสมองของบุคคลที่มีอายุมากกว่า 18 ปีคือ 6.74

ที่น่าสนใจคือมีความแตกต่างระหว่างสมองของชายและหญิง การศึกษาความแตกต่างทางเพศในสมองที่บันทึกไว้ครั้งแรกดำเนินการโดย Francis Gatton ย้อนกลับไปในปี 1882 ต่อมานักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยชื่อดังระดับโลกได้พิสูจน์แล้วว่าสมองของผู้ชายมีน้ำหนักโดยเฉลี่ย 125 กรัม ใหญ่กว่าสมองของผู้หญิง นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างทางเชื้อชาติและชาติอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เจ้าของสมองที่เบาที่สุดคือชาวออสเตรเลีย - 1,185 กรัม หนักที่สุด - ชาวยุโรป - 1,375 กรัม ยิ่งไปกว่านั้น สมองของอังกฤษมีน้ำหนักโดยเฉลี่ย - 1,346 กรัม ชาวฝรั่งเศส - 1,280 กรัม ชาวเกาหลี - 1,376 กรัม ญี่ปุ่น - พ.ศ. 1313 ผู้นำเป็นชาวเยอรมัน สมองของพวกเขามีน้ำหนัก 1425 สมองของชาวรัสเซียนั้นน้อยกว่าชาวเยอรมัน 26 กรัม ชาวแอฟริกันอเมริกันมีน้ำหนักสมองเฉลี่ย 1,223 กรัม ซึ่งน้อยกว่าประชากรผิวขาวในสหรัฐอเมริกา 100 กรัม

ตลอดชีวิต สมองสามารถเปลี่ยนน้ำหนักไปในทิศทางที่แห้งได้ โดยพื้นฐานแล้ว ฮิปโปแคมปัสจะหดตัวในผู้ที่เป็นโรคซึมเศร้าและโรคจิตเภท ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์รู้แล้วว่าสมองบางส่วนมีอายุเร็วกว่าส่วนอื่นๆ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุ การสูญเสียปริมาตรจึงอาจสูงถึง 10% ในฐานะนักวิทยาศาสตร์จาก ศูนย์การแพทย์ Rush University การขาดวิตามินบี 12 รวมถึงโรคต่างๆ เช่น โรคเบาหวาน ส่งผลให้สมองหดตัวในผู้สูงอายุ

จะหลีกเลี่ยงสิ่งนี้และป้องกันไม่ให้สสารสีเทาแห้งได้อย่างไร?

คำตอบนั้นง่าย:คุณต้องกินอาหารที่มีวิตามินบี 12 เดียวกันนี้บ่อยขึ้น ในส่วนใหญ่ ปริมาณมากพบได้ในนม ไข่ เนื้อสัตว์ สัตว์ปีก และปลา

ถั่ว ถั่ว กล้วย และขนมปังธัญพืชมีประโยชน์มากในเรื่องนี้ - อาหารเหล่านี้มีกลูไซด์ (คาร์บอนช้า) ซึ่งชะลอกระบวนการชราของสมอง คุณควรออกกำลังกาย: แม้แต่การออกกำลังกายเพียงเล็กน้อยก็ช่วยกระตุ้นความอิ่มตัวของเลือดด้วยออกซิเจนซึ่งหมายความว่ามีการจ่ายให้กับสมองมากขึ้น สารอาหาร- มันสำคัญมากที่จะสร้างเพื่อตัวคุณเอง โภชนาการที่เหมาะสมกฎพื้นฐานคือขนมหวานในปริมาณที่จำกัดรวมถึงอาหารที่หลากหลาย: สมองไม่ชอบอาหารที่คุณต้องกินสิ่งเดียวกันเป็นเวลาหลายสัปดาห์

เท่านั้น แนวทางที่ถูกต้องเข้ากับไลฟ์สไตล์ของคุณเองจะช่วยให้คุณรักษาสมองที่อ่อนเยาว์และเพิ่มระดับไอคิวของคุณ

และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นเรื่องปกติที่จะจำแนกมันเป็นประเภทที่แยกจากกัน

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แตกต่างกันมีหน้าที่รับผิดชอบต่อกระบวนการสำคัญบางอย่างของร่างกาย ดังนั้นจึงอยู่ในส่วนกลางของสมองที่ข้อมูลภาพที่มาถึงแต่ละบุคคลจะถูกประมวลผล นอกจากนี้กระบวนการควบคุมอุณหภูมิยังเกิดขึ้นอย่างแม่นยำเนื่องจากการควบคุมโดยอวัยวะนี้

การดำเนินงานไร้ปัญหา ระบบต่อมไร้ท่อควบคุมโดยต่อมใต้สมอง และข้อมูลที่ได้รับทั้งหมดจะถูกวิเคราะห์ในสมองส่วนกลาง

เพื่อรักษาความสมดุลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตลอดจนการรักษาสมดุล ระบบมอเตอร์โดยทั่วไปการทำงานของสมองน้อยเป็นสิ่งจำเป็น และระบบสำคัญหลักมีศูนย์ควบคุมของตัวเองอยู่ในไขกระดูก oblongata

ร่างกายของสัตว์นั้นค่อนข้างซับซ้อน และเชื่อกันว่าสติปัญญาของมันอยู่ในอันดับที่สองรองจากสติปัญญาของมนุษย์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นไม่เพียงแต่จากโครงสร้างของสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมวลที่สัมพันธ์กับมวลของไขสันหลังด้วย ตัวอย่างเช่น ในสัตว์เลื้อยคลาน ไขสันหลังและสมองมีน้ำหนักประมาณเท่ากัน ในขณะที่ในสัตว์นั้น มวลของสมองจะมากกว่าไขสันหลังสามถึงสิบห้าเท่า ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์

พื้นที่บางส่วนของสมองพัฒนาอย่างรุนแรงในสายพันธุ์หนึ่งและน้อยลงในอีกสายพันธุ์หนึ่ง ขึ้นอยู่กับถิ่นที่อยู่ของสัตว์ ตัวอย่างเช่น หากเวลาหลักของวันในชีวิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคือกลางคืน การมองเห็นของสัตว์นั้นจะได้รับการพัฒนามากที่สุด ถ้า เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับผู้ที่อาศัยอยู่ในอ่างเก็บน้ำหรือหนองน้ำสังเกตว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดังกล่าวจะมีพัฒนาการด้านการได้ยินและการรับกลิ่นอย่างมาก ข้อยกเว้นคือวาฬซึ่งมีระบบรับกลิ่นค่อนข้างอ่อนแอ

สมองของสัตว์มี 12 คู่ เส้นประสาทสมอง- เส้นประสาทสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่เพียงแต่รับผิดชอบในการได้ยิน การมองเห็น และการดมกลิ่นเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับการก่อตัวอีกด้วย ระบบอัตโนมัติ.

นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าโครงสร้างของสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมใช้เวลาหลายล้านปีในการก่อตัว และบรรพบุรุษของสัตว์สมัยใหม่นั้นเป็นสัตว์ที่มีสัญชาตญาณการล่าสัตว์โดยได้รับอาหารในเวลากลางคืนด้วยความช่วยเหลือของประสาทรับกลิ่นและการมองเห็นที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี เมื่อเปรียบเทียบกับโลกของสัตว์สมัยใหม่ พัฒนาการของพวกมันอยู่ระหว่างสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสมัยใหม่กับสัตว์เลื้อยคลานโดยประมาณ นักวิจัยยังไม่ทราบถึงการก่อตัวของสมอง แต่ต้องขอบคุณการพัฒนาในระดับนี้ที่ทำให้สัตว์โบราณได้รับการจัดการโดยมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้จนถึงยุคปัจจุบันและบางส่วนก็กลายเป็นผู้ช่วยที่ขาดไม่ได้สำหรับมนุษย์