Головной мозг является центром управления организмом, регулирующим функции отдельных органов, именно в мозгу протекают процессы, связанные с сознательным мышлением, эмоциями и памятью.
Наибольшей областью головного мозга является кора, состоящая из нервных клеток, называемых белым и серым веществом. Именно кора получает сигналы от органов чувств и управляет произвольными (осознанными) движениями. Например, мозг посылает нервные импульсы в мышцы руки, отдавая им распоряжение произвести какое-либо действие.
Кроме того, кора головного мозга отвечает за речь, обучение и интеллект, эмоции и характер.
Мозжечок — центр, в котором осуществляется координация движений мышц и равновесия тела. Сначала импульсы, управляющие координацией конкретного движения, зарождаются в коре головного мозга, соединенной с мозжечком соединительной тканью. Однако если движение «заученное», то мозжечок и мышцы работают независимо от коры мозга.
В основании головного мозга, над первым его отделом, лежит мозговой ствол. Он состоит из трех областей — продолговатого мозга, Варолиева моста и среднего мозга. В продолговатом мозге как элементе автономной нервной системы расположены дыхательный и сердечно-сосудистый центры, управляющие ритмом дыхания и сердцебиения. Рефлексы глотания, кашля и чихания также контролируются центрами, расположенными в этой части мозга. Варолиев мост, расположенный над продолговатым мозгом, соединяет головной и спинной мозг, передавая импульсы в двигательные и сенсорные центры. Последняя часть мозгового ствола, средний мозг, реагирует на определенные визуальные стимулы, передавая импульсы, которые управляют соответствующими реакциями мышц глаз, головы и шеи.
Спинной мозг представляет собой ствол из нервной ткани, проходящий внутри позвонков позвоночника. Существует 31 пара спинномозговых нервов, отходящих от спинного мозга и разветвляющихся по пути в мышцы, кожу и к органам тела.
Задача управления рефлексами тела в значительной степени возложена на спинной мозг. Рефлексы представляют собой автоматические реакции на конкретные стимулы, например отдергивание пальцев от источника высокой температуры. В этом случае информация из клеток нервного окончания в коже передается в спинной мозг. Затем импульс передается по двигательным нервам назад, в соответствующие мышцы, которые реагируют на него тем или иным способом. После этого мышцы руки и пальцев сократятся — и человек уберет руку от горячего. Как правило, рефлексы непроизвольны, реакция происходит без участия нервных клеток в коре головного мозга.
Координация движений в головном мозге может происходить совершенно сознательно: нервный импульс передается из головного по спинному мозгу в соответствующие мышцы.
Спинной мозг также выступает каналом передачи сообщений автономной нервной системы, управляющей теми функциями организма, в которых не задействовано сознание. Импульсы автономных центров мозга передаются по спинному мозгу и по спинномозговым нервам.
Ствол мозга расположен на основании черепа под полушариями большого мозга и соединяет их со спинным мозгом.
В стволе выделяют три основные части продолговатый мозг, мост и средний мозг (ножки мозга). В основании ствола проходят проводящие двигательные пути, следующие от коры к спинному мозгу, несколько кзади — чувствительные пути, идущие в обратном направлении. В покрышке ствола на разных уровнях залегают ядра черепных нервов, а также скопления нейронов, участвующие в регуляции двигательных и вегетативных функций. В самой нижней части ствола — продолговатом мозге, который непосредственно переходит в спинной мозг, расположены центры, регулирующие деятельность сердечно-сосудистой системы (сосудодвигательный центр) и дыхание (дыхательный центр). Через весь ствол к гипоталамусу и далее к таламусу протянулась нейронная сеть, которая состоит из клеток, соединенных друг с другом короткими отростками (ретикулярная формация); она участвует в регуляции сна и бодрствования, поддержании функционального состояния коры и фокусировки внимания на важных в данный момент для организма объектах. На уровне ствола проводящие пути, следующие к полушариям большого мозга и в обратном направлении, перекрещиваются. Поэтому каждое из полушарий получает информацию от противоположной половины тела и соответственно управляет ее движениями.
