Передній мозок (prosencephalon)

Від | 23.02.2025

Передній мозок (лат. prosencephalon) — це одна з трьох первинних частин головного мозку, що формуються під час ембріонального розвитку нервової трубки у хребетних, зокрема людини. На ранніх стадіях розвитку (приблизно 3–4 тижні ембріогенезу) нервова трубка поділяється на передній мозок, середній мозок (mesencephalon) і задній мозок (rhombencephalon). Передній мозок згодом диференціюється в складніші структури, які становлять значну частину дорослого мозку. Розглянемо його докладно.


Ембріональний розвиток

Під час розвитку передній мозок поділяється на дві основні частини:

1. Кінцевий мозок (telencephalon):

  • Розвивається в півкулі головного мозку (cerebral hemispheres), включаючи кору, базальні ганглії та деякі елементи лімбічної системи.

2. Проміжний мозок (diencephalon):

  • Формує таламус, гіпоталамус, епіталамус і субталамус.

Ці структури утворюються з переднього мозкового міхура шляхом складних процесів проліферації, міграції та диференціації нейронів.


Анатомія переднього мозку у дорослих

У зрілому мозку передній мозок охоплює такі ключові структури:

1. Кінцевий мозок (telencephalon)

  • Півкулі головного мозку:
  • Складаються з сірої речовини (кора) і білої речовини (провідні шляхи).
  • Кора поділяється на лобову, тім’яну, скроневу та потиличну долі.
  • Містить борозни (sulci) і звивини (gyri), що збільшують площу поверхні.
  • Базальні ганглії:
  • Смугасте тіло (хвостате ядро, шкаралупа), бліда куля, субталамічне ядро, чорна речовина (остання частково належить середньому мозку).
  • Регулюють рухи й поведінку.
  • Лімбічна система:
  • Гіпокамп, мигдалеподібне тіло (амігдала), поясна звивина.
  • Відповідає за пам’ять, емоції, мотивацію.
  • Бічні шлуночки:
  • Порожнини всередині півкуль, заповнені спинномозковою рідиною.

2. Проміжний мозок (diencephalon)

  • Таламус:
  • “Релейна станція” для сенсорних і моторних сигналів, що йдуть до кори.
  • Складається з численних ядер (переднє, вентральне, латеральне тощо).
  • Гіпоталамус:
  • Регулює вегетативні функції (голод, спрага, температура, сон), ендокринну систему через гіпофіз.
  • Містить ядра (супраоптичне, паравентрикулярне).
  • Епіталамус:
  • Включає епіфіз (шишкоподібне тіло), що виробляє мелатонін для регуляції циркадних ритмів.
  • Хабенула — залучена в емоції та поведінку.
  • Субталамус:
  • Містить субталамічне ядро, що бере участь у русі (зв’язок із базальними гангліями).
  • Третій шлуночок:
  • Розташований між таламусами, з’єднує бічні шлуночки з четвертим.

Функції

Передній мозок є “інтелектуальним центром” і регулятором організму:

1. Кінцевий мозок:

  • Когнітивні функції: Мислення, пам’ять, мовлення, планування (лобова доля).
  • Сприйняття: Зір (потилична доля), слух (скронева доля), дотик (тім’яна доля).
  • Рухи: Довільні рухи через моторну кору та базальні ганглії.
  • Емоції: Лімбічна система (страх, радість, мотивація).

2. Проміжний мозок:

  • Сенсорна інтеграція: Таламус передає сигнали до кори.
  • Гомеостаз: Гіпоталамус контролює температуру, апетит, гормони.
  • Циркадні ритми: Епіфіз регулює сон і бадьорість.

Нейротрансмітери

  • Глутамат: Основний збуджувальний нейротрансмітер у корі й таламусі.
  • GABA: Гальмівний, переважає в базальних гангліях.
  • Дофамін: Важливий у базальних гангліях і лімбічній системі.
  • Окситоцин і вазопресин: Виробляються в гіпоталамусі для ендокринних функцій.

Зв’язки

  • Кора ↔ Таламус: Таламо-кортикальні петлі для обробки інформації.
  • Базальні ганглії ↔ Кора: Регуляція рухів через прямі й непрямі шляхи.
  • Гіпоталамус ↔ Гіпофіз: Гормональний контроль.
  • Лімбічна система ↔ Кора: Емоційна модуляція поведінки.

Патології

Передній мозок вразливий до численних порушень:

1. Інсульт:

  • Ішемія чи крововилив у півкулях чи таламусі → параліч, афазія.

2. Нейродегенерація:

  • Хвороба Альцгеймера: Дегенерація кори й гіпокампа → втрата пам’яті.
  • Хвороба Паркінсона: Порушення базальних гангліїв → тремор.

3. Епілепсія:

  • Надмірна активність у корі чи лімбічній системі → судоми.

4. Пухлини:

  • Гліоми в півкулях чи таламусі → когнітивні й моторні розлади.

5. Гіпоталамічні порушення:

  • Дисфункція → ожиріння, безсоння, гормональний дисбаланс.

Еволюція

  • Передній мозок найбільш розвинений у ссавців, особливо у приматів і людини.
  • Розширення кори (неокортекс) у кінцевому мозку пов’язане з інтелектом і соціальною поведінкою.
  • У нижчих хребетних (риб, амфібій) передній мозок менш диференційований і зосереджений на нюху.

Цікаві факти

  • Передній мозок людини становить до 85% маси головного мозку.
  • Гіпокамп у лімбічній системі може генерувати нові нейрони навіть у дорослому віці (нейрогенез).
  • Таламус іноді називають “воротами свідомості”, бо без нього сенсорні сигнали не доходять до кори.

Передній мозок — це “штаб-квартира” свідомості, рухів і регуляції організму, що робить його центральним у функціонуванні людини.