Промежуточный мозг является конечным отделом мозгового ствола и сверху полностью покрыт большими полушариями. Основными образованиями промежуточного мозга являются таламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подбугровая область). Последний соединен с гипофизом — главной железой внутренней секреции. Вместе они составляют единую гипоталамо-гипофизарную систему.
Промежуточный мозг интегрирует сенсорные, двигательные и вегетативные реакции организма. Он подразделяется на таламус, эпиталамус и гипоталамус.
Таламус
Таламус представляет своего рода ворота, через которые в кору поступает и достигает сознания основная информация об окружающем мире и о состоянии тела. Таламус состоит примерно из 40 пар ядер, которые функционально делятся на специфические, неспецифические и ассоциативные.
Специфические ядра служат областью переключения различных афферентных сигналов, направляющихся в соответствующие центры коры головного мозга. К специфическим ядрам таламуса идут сигналы от рецепторов кожи, глаз, уха, мышечной системы и внутренних органов. Эти структуры осуществляют регуляцию тактильной, температурной, болевой и вкусовой чувствительности, а также зрительных и слуховых ощущений. Так, латеральные коленчатые тела являются подкорковыми центрами зрения, а медиальные — подкорковыми центрами слуха. Нарушение функций специфических ядер приводит к выпадению конкретных видов чувствительности.
Основной функциональной единицей специфических ядер таламуса являются «релейные» нейроны, у которых мало дендритов и длинный аксон; их функция заключается в переключении информации, идущей в кору больших полушарий от кожных, мышечных и других рецепторов.
Неспецифические ядра являются продолжением ретикулярной формации среднего мозга, представляя собой ретикулярную формацию таламуса. Неспецифические ядра таламуса диффузно посылают нервные импульсы по множеству коллатералей ко всей коре головного мозга и образуют неспецифический путь анализатора. Без этого пути информация анализатора не будет полной.
Повреждения неспецифических ядер таламуса приводят к нарушению сознания. Это свидетельствует о том, что им пульсация, поступающая по неспецифической восходящей системе таламуса, поддерживает уровень возбудимости корковых нейронов, необходимый для сохранения сознания.
Ассоциативные ядра таламуса обеспечивают связь с теменной, лобной и височными долями коры больших полушарий. Повреждение этой связи сопровождается нарушениями зрения, слуха и речи.
Через нейроны таламуса вся информация идет в кору головного мозга. Таламус выполняет роль «фильтра», отбирая наиболее значимую для организма информацию, которая поступает в кору больших полушарий.
Таламус является высшим центром болевой чувствительности. При некоторых поражениях зрительного бугра появляются мучительные болевые ощущения, повышение чувствительности к раздражителям (гиперестезия); незначительное раздражение (даже прикосновение одежды) вызывает приступ мучительной боли. В других случаях нарушение функций таламуса вызывает состояние анальгезии — снижение болевой чувствительности вплоть до полного ее исчезновения.
Эпиталамус
Эпиталамус, или надбугорье, состоит из поводка и эпифиза (шишковидная железа), которые формируют верхнюю стенку третьего желудочка.
Гипоталамус
Гипоталамус располагается вентральнее зрительного бугра и является главным центром вегетативных, соматических и эндокринных функций. В нем различают 48 пар ядер: преоптические, супраоптическое и паравентрикулярное, средние, наружные, задние. Большинство авторов выделяют в гипоталамусе три основные группы ядер:
- передняя группа содержит медиальное преоптическое, супрахиазматическое, супраоптическое, паравентрикулярное и переднее гипоталамическое ядра;
- средняя группа включает дорсо-медиальное, вентро- медиальное, аркуатное и латеральное гипоталамические ядра;
- в состав задней группы входят супрамамиллярное, премамиллярное, мамиллярныеядра, задние гипоталамическое и перифорниатное ядра.
Важная физиологическая особенность гипоталамуса — высокая проницаемость его сосудов для различных веществ.
Гипоталамус тесно связан с деятельностью гипофиза. Средняя группа ядер образует медиальный гипоталамус и содержит нейроны- датчики, реагирующие на изменения состава и свойств внутренней среды организма. Латеральный гипоталамус формирует пути к верхним и нижним отделам ствола мозга.
Нейроны гипоталамуса получают импульсы с лимбической системы, ретикулярной формации, мозжечка, ядер таламуса, подкорковых ядер и коры; участвуют в оценке информации и формировании программы действий. Они имеют двусторонние связи с таламусом, а через него — с корой больших полушарий. Определенные нейроны гипоталамуса чувствительны к химическим воздействиям, гормонам, гуморальным факторам.
С передних ядер гипоталамуса осуществляются эфферентные влияния на исполнительные органы по парасимпатическому отделу, обеспечивающие общие парасимпатические приспособительные реакции (замедление сердечных сокращений, понижение тонуса сосудов и давления крови, увеличение секреции пищеварительных соков, усиление двигательной активности желудка и кишечника и др.). Через задние ядра осуществляются эфферентные влияния, поступающие к периферическим исполнительным органам по симпатическому отделу и обеспечивающие симпатические приспособительные реакции: учащение ритма сердечных сокращений, сужение сосудов и повышение давления крови, торможение моторной функции желудка и кишечника и др.
В передних и преоптических ядрах расположены высшие центры парасимпатического отдела, а в задних и латеральных ядрах — симпатического отдела нервной системы. Через эти центры обеспечивается интеграция соматических и вегетативных функций. В целом гипоталамус обеспечивает интеграцию деятельности эндокринной, вегетативной и соматической систем.
В латеральных ядрах гипоталамуса находится центр голода, ответственный за пищевое поведение. В медиальных ядрах расположен центр насыщения. Разрушение этих центров вызывает гибель животного. При раздражении центра насыщения прием корма прекращается, и возникают поведенческие реакции, характерные для состояния насыщения, а повреждение этого центра способствует повышенному потреблению корма и ожирению животных.
В средних ядрах находятся центры регуляции всех видов обмена веществ, энергорегуляции, теплорегуляции (теплообразования и теплоотдачи), половой функции, беременности, лактации, жажды.
Нейроны, расположенные в области супраоптического и пара- вентрикулярного ядер, участвуют в регуляции обмена воды. Раздражение их вызывает резкое увеличение потребления жидкости.
Гипоталамус является главной структурой, ответственной за температурный гомеостаз. В нем различают два центра: теплоотдачи и теплопродукции. Центр теплоотдачи локализован в передней и преоптической зонах гипоталамуса и включает паравентрикулярные, супраоптические и медиальные преоптические ядра. Раздражение этих структур вызывает увеличение теплоотдачи в результате расширения сосудов кожи и повышения температуры ее поверхности, увеличения потоотделения. Центр теплопродукции расположен в заднем гипоталамусе и состоит из различных ядер. Раздражение этого центра вызывает повышение температуры тела в результате усиления окислительных процессов, сужения сосудов кожи и появления мышечной дрожи.
Гипоталамус оказывает важное регулирующее влияние на половую функцию животных и человека.
Специфические ядра гипоталамуса (супраоптическое и паравентрикулярное) тесно взаимодействуют с гипофизом. Их нейроны секретируют нейрогормоны. В супраоптическом ядре образуется антидиуретический гормон (вазопрессин), в паравентрикулярном — окситоцин. Отсюда эти гормоны транспортируются по аксонам в гипофиз, где и накапливаются.
В нейронах гипоталамуса синтезируются либерины (рилизинг-гормоны) и статины, которые затем по нервным и сосудистым связям поступают в гипофиз. В гипоталамусе осуществляется интегрирование нервной и гуморальной регуляции функций многих органов. Гипоталамус и гипофиз образуют единую гипоталамо-гипофизарную систему с обратными связями. Уменьшение или увеличение количества гормонов в крови с помощью прямой и обратной афферентации изменяет активность нейросекреторных нейронов гипоталамуса, в результате чего изменяется уровень экскреции гипофизарных гормонов.