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.