Лимбическая система мозга: строение и функции
Лимбическая система в составе головного мозга выполняет задачу организации согласованной деятельности всех мозговых отделов. Опоясывая мозговой ствол, эта структура тесно взаимодействует с другими участками мозга, направляя сложные поведенческие реакции, участвуя в формировании эмоциональных проявлений и мотивации. Развернутые функциональные связи поддерживают разные формы деятельности организма – сохранение жизни и вида, соматовегетативную интеграцию, процессы концентрации внимания, запоминания, эмоционального реагирования. Система оснащена многочисленными афферентными и эфферентными входами-выходами.
Характеристика
Лимбическая система – это такое образование в пределах головного мозга, которое объединяет передние ядра таламуса, гипоталамус, гиппокамп, что обуславливает влияние на работу всего организма. Например, расположенные в гипоталамусе нейроны координируют деятельность вегетативного отдела нервной системы, что отражается в физиологических проявлениях, сопровождающих сильные эмоции.
Речь идет об учащенном сердцебиении, усиленном потоотделении, гиперемии кожных покровов лица, дискомфортных ощущениях в эпигастральной области. Лимбическая система находится ниже конечного мозга, рядом с продолговатым мозгом, где она окружает верхний сегмент мозгового ствола. Согласно данным анатомии, лимбическая система включает отделы:
- Корковые структуры. Древняя (компоненты обонятельной системы – бугорки, луковицы, пути) и старая (гиппокамп, зубчатая фасция, поясная извилина) кора, отдельные сегменты новой (островковая зона, парагиппокампальная извилина) коры.
- Подкорковые структуры (миндалевидные и сосцевидные тела, фронтальные ядра таламуса, ядра перегородки).
- Гипоталамус.
Гипоталамус – это часть мозга, которая инициирует возбуждение в пределах лимбической системы. Стимулы поступают от гипоталамуса в структуры среднего мозга и к исполнительным органам, что обуславливает соответствующие вегетативные и двигательные реакции, сопровождающие эмоциональные состояния.
Одновременно сигналы через коллатеральные (обходные) пути поступают в таламус и дальше в корковые отделы, в частности в область поясной извилины. Название лимбической системы происходит от латинского слова «limbus», что переводится как «край», особенностью функционального объединения структур мозга является наличие множества замкнутых связей.
В результате возбуждение длительно циркулирует в системе и определяет деятельность всех других мозговых отделов. Гиппокамп – основной элемент лимбической системы, это парная структура, пролегающая в височной зоне полушарий. Гиппокампы разных гемисфер связаны между собой комиссуральными (спаечными) волокнами в составе мозгового свода. Благодаря соединению поддерживается циркуляция возбуждения в системе.
Функции
Сложное строение лимбической системы предполагает наличие разносторонних функций, охватывающих разные сферы деятельности организма. Этот отдел мозга связан с обонятельными структурами, определяет интенсивность, выраженность реакций вегетативной системы при изменении условий внешней среды. Функции лимбической системы мозга:
- Регуляция эмоционально-мотивационного поведения.
- Координация инстинктивных реакций (пищевое, половое поведение, возникновение оборонительных реакций) и врожденных режимов (например, сон-бодрствование, регуляция функций гипотонических структур, которые отвечают за наступление сна).
- Управление процессами адаптации при изменении условий внешней среды.
- Поддержание гомеостаза (постоянство внутреннего состояния, саморегуляция организма).
- Регуляция эндокринных функций.
- Управление интенсивностью высших функций психики и функциональной активностью корковых структур.
Ядра гиппокампа многофункциональны, образованы нейронами, генерирующими высокоамплитудную активность ритмического характера. Часть нейронов продуцирует нейросекрет. Большая часть нервных клеток на этом участке мозга отличается полисенсорной природой – воспринимает в одинаковой мере слуховые, зрительные, тактильные и другие стимулы. Раздражение гиппокампа сопровождается реакциями:
- Концентрация внимания, состояние настороженности, беспокойства, внутренней собранности.
- Ориентировочные рефлексы (врожденные реакции на новые, незнакомые внешние воздействия).
- Ощущение голода, жажды.
- Чувство агрессии, страха.
Поражение вещества гиппокампа сопровождается нарушением функции памяти на недавние события. Параллельно ухудшается процесс запоминания новой информации, снижается инициативность. У пациента ослабевают эмоциональные реакции, что приводит к развитию эмоциональной тупости (отсутствие аффективных реакций, эмоциональная холодность).
Повреждение элементов лимбического отдела ассоциируется с заболеваниями нервной системы (неврозы, протекающие в тяжелой форме, шизофрения, височная эпилепсия), повышенной склонностью к наркомании, невозможностью адекватно оценивать объект на основе зрительных стимулов. Парагиппокампальная извилина состоит из серого вещества, окружает гиппокамп, основные функции – кодирование запоминаемой информации и извлечение памяти.
Формирование эмоций
Лимбическая система отвечает за формирование эмоций, причем в этой сфере мозговой структуре отводится ведущая роль, что объясняет ее тесное взаимодействие с другими мозговыми отделами. Миндалевидное тело участвует в развитии реакций агрессии, страха, состояния «бей или беги», проявляющегося в мобилизации резервов организма и готовности к устранению угрозы.
Миндалина тесно связана с гиппокампом, который участвует в интеграции (соединении, обобщении) сенсорной информации. Лимбическая система окружена поясной извилиной, рядом с которой располагается свод – скопление афферентных и эфферентных нервных волокон, связывающих гиппокамп с гипоталамусом. Взаимодействия с окружающим миром приобретают определенную эмоциональную окраску. Механизм возникновения эмоций в процессе коммуникации с внешней средой прослеживается в последовательной схеме:
- Восприятие звуковых, слуховых, обонятельных, тактильных и других стимулов сенсорными системами.
- Передача импульсов в мозговой ствол и корковые отделы.
- Перенаправление импульсов в лимбическую систему, где импульсы проходят так называемый круг Пейпеца – расположенное спереди ядро таламуса, находящуюся над мозолистым телом поясную извилину, отдел гиппокампа, ядра гипоталамуса.
Поясная извилина коры – источник осознанных переживаний, содержит специальные входы для эмоциональных стимулов, наподобие участков зрительной коры, воспринимающих зрительные сигналы. Обработанные стимулы вновь перенаправляются в гиппокамп и далее в гипоталамус, что приводит к замыканию нервной цепочки.
Таким способом эмоциональные переживания, формирующиеся на уровне коры, дополняются соответствующими двигательными и вегетативными реакциями. Миндалины принимают непосредственное участие в формировании эмоций. Круг Пейпеца участвует в познавательной деятельности, процессах обучения и запоминания.
Второй круг в пределах лимбической системы образован структурами: миндалевидные тела, которые начинают и замыкают цепочку, гипоталамус, часть среднего мозга. Второй круг управляет половым и пищевым поведением, участвует в формировании оборонительных и агрессивных реакций. Миндалина регулирует процесс выбора поведенческой модели, соответствующей текущим мотивам и потребностям.
При поражении вещества миндалины изменяются поведенческие модели. Наблюдаются признаки: гиперсексуальность, невозможность проявления агрессии и ярости, неспособность к самозащите, отсутствие страха. Человек не испытывает чувство опасности при возникновении угрозы, что связано с утратой памяти на потенциально опасные ситуации.
Вырабатывание мотивации
Исследования показывают, лимбическая система определяет мотивацию индивида в большей степени, чем корковые отделы лобной доли в пределах головного мозга. Мотивация коррелирует с эмоциональным фоном, который формируется под влиянием нейрофизиологических процессов, физиологических и психологических факторов. Источником мотивации выступают потребности индивида, которые определяют поведение.
Раньше считалось, что эмоции вторичны по отношению к интеллектуальной деятельности, возникают после того как внешние стимулы осознаны и осмыслены. Последние исследования показывают высокую скорость эмоциональных реакций, возникающих в ответ на внешние воздействия. Эмоции появляются еще до того момента, как человек осмыслил происходящее и в его сознании возник соответствующий образ.
Американский невролог Ж. Леду экспериментальным методом установил, что афферентное возбуждение, обусловленное внешним стимулом, в первую очередь активирует лимбическую систему, создавая в ней такую деятельность, которая отвечает требованиям чрезвычайной ситуации. В свою очередь лимбическая система запускает работу других мозговых структур с учетом текущих потребностей.
Леду также доказал первичность эмоциональных реакций, которые запускаются прежде, чем импульс обработан в корковых отделах до состояния осознанного образа. Эмоциональное напряжение, спровоцированное импульсом, поступает в неокортекс после возникновения эмоции, там он обрабатывается, в результате чего формируется доминирующая установка, определяющая аффективные реакции и поведенческие паттерны.
В ходе экспериментов установлено, что сознательная и бессознательная формы мотивации возникают благодаря идентичным механизмам. В первом случае люди понимают, почему они поступают так, а не иначе, во втором – чувствуют инстинктивно, догадываются. Одной из задач лимбической системы является подготовительная деятельность, которая мобилизует другие структуры мозга для выполнения поставленных задач.
Например, эмоция страха (ярости), воспроизведенная в лимбическом отделе, запускает механизм понижения порогов к воздействию внешних раздражителей. Ощущение голода или воздействие нового, неизвестного стимула ассоциируется с обострением сенсорной восприимчивости, что способствует поиску объекта для удовлетворения потребности или тщательному изучению, анализу нового раздражителя.
Если информация о неизвестном объекте не находит аналогий в памяти миндалевидного тела (хранит индивидуальный опыт), возникает реакция крайней настороженности, концентрации внимания, страха, физического и психического напряжения. Сигнал тревоги, посланный миндалевидным телом, активирует гипоталамус, структуры ствола, вегетативный отдел нервной системы.
Миндалина управляет вегетативными проявлениями. В момент потенциальной опасности импульсы, поступающие от миндалины, заставляют работать ваш организм в интенсивном режиме. Происходит ускорение сердечно-сосудистой деятельности, повышается мышечная активность. Влияние на скелетные мышцы прослеживается в мышечном напряжении, вибрации голоса в моменты сильного волнения или при наличии угрозы.
Развитие психосоматических расстройств
Исследования показывают, сдерживание эмоций, неудовлетворение потребностей и желаний провоцирует нарушения в работе разных органов и систем. Внутренние органы – мишени, которые подвергаются воздействию на фоне различных психоэмоциональных проявлений. Основная функция лимбической системы – целостная регуляция поведенческих реакций.
Повреждение вещества мозга на этом участке или нарушение связей, налаженных в рамках системы, приводит к развитию поведенческих, мнестических и вегетативно-эндокринных расстройств. Другие последствия поражения элементов лимбической системы: нарушение режима сон-бодрствование, снижение мотивации, ослабление эмоциональных проявлений, ухудшение способности к адаптации.
Лимбическая система находится в мозге человека, выполняет много функций, в том числе формирование мотивов и эмоций, регуляция поведенческих реакций и инстинктивных, врожденных рефлексов.