Brain: funkcije, struktura

Seveda so možgani glavni del človeškega centralnega živčnega sistema.

Znanstveniki menijo, da se uporablja le 8%.

Zato so njegove skrite možnosti neskončne in niso preučene. Prav tako ni povezave med talenti in človeškimi zmožnostmi. Struktura in funkcija možganov pomenita nadzor nad celotno vitalno aktivnostjo organizma.

Lokacija možganov pod zaščito močnih kosti lobanje zagotavlja normalno delovanje telesa.

Struktura

Človeški možgani so zanesljivo zaščiteni z močnimi kostmi lobanje in zasedajo skoraj ves prostor lobanje. Anatomi pogojno razlikujejo naslednja področja možganov: dve polobli, deblo in mali možgani.

Sprejeta je tudi druga razdelitev. Deli možganov so časovni, čelni režnji in krošnja ter zadnji del glave.

Njegova struktura je sestavljena iz več kot sto milijard nevronov. Njegova masa je običajno zelo različna, vendar doseže 1800 gramov, za ženske pa je povprečje nekoliko nižje.

Možgani so sestavljeni iz sive snovi. Korteks je sestavljen iz iste sive snovi, ki jo tvori skoraj celotna masa živčnih celic tega organa.

Pod njo je skrita bela snov, ki jo sestavljajo procesi nevronov, ki so vodniki, živčni impulzi se prenašajo iz telesa v subkorteks za analizo, kot tudi ukaze iz skorje na dele telesa.

Področja odgovornosti možganov za tek se nahajajo v skorji, vendar so tudi v beli snovi. Globoki centri se imenujejo jedrski.

Predstavlja možgansko strukturo v globinah svojega votlega območja, ki jo sestavljajo 4 prekati, ločeni s kanali, kjer kroži tekočina, ki opravlja zaščitno funkcijo. Zunaj ima zaščito pred tremi lupinami.

Funkcije

Človeški možgani so vladar celotnega telesa od najmanjših gibov do visoke funkcije mišljenja.

Razdelitev možganov in njihove funkcije vključujejo obdelavo signalov iz receptorskih mehanizmov. Mnogi znanstveniki verjamejo, da njegove funkcije vključujejo tudi odgovornost za čustva, občutke in spomin.

Podrobnosti bi morale upoštevati osnovne funkcije možganov, kot tudi specifično odgovornost njegovih delov.

Gibanje

Vsa motorična aktivnost telesa se nanaša na obvladovanje osrednjega gyrusa, ki poteka skozi sprednji del parietalnega režnja. Usklajevanje gibanja in sposobnost ohranjanja ravnotežja sta v središču v okcipitalni regiji.

Poleg zatilnice se taki centri nahajajo neposredno v malih možganih in ta organ je odgovoren tudi za mišični spomin. Zaradi tega motnje v mozgu povzročajo motnje v delovanju mišično-skeletnega sistema.

Občutljivost

Vse senzorične funkcije nadzira centralni gyrus, ki teče vzdolž zadnjega dela parietalnega režnja. Tu je tudi center za nadzor položaja telesa, njegovih članov.

Organi za občutek

Centri, ki se nahajajo v časovnih režah, so odgovorni za slušne občutke. Vizualne občutke za osebo zagotavljajo centri, ki se nahajajo v zadnji strani glave. Njihovo delo je jasno razvidno iz tabele pregleda oči.

Prepletanje zvitkov na stičišču temporalnega in čelnega režnja skriva središča, ki so odgovorna za vohalne, okusne in taktilne občutke.

Funkcija govora

To funkcionalnost lahko razdelimo na sposobnost izdelave govora in sposobnost razumevanja govora.

Prva funkcija se imenuje motorna, druga pa senzorična. Mesta, ki so zanje odgovorna, so številna in se nahajajo v zvonih desne in leve poloble.

Funkcija refleksa

Tako imenovani podolgovati oddelek vključuje področja, ki so odgovorna za vitalne procese, ki jih ne nadzoruje zavest.

Ti vključujejo krčenje srčne mišice, dihanje, zoženje in dilatacijo krvnih žil, zaščitne reflekse, kot so solzenje, kihanje in bruhanje, ter spremljanje stanja gladkih mišic notranjih organov.

Funkcije lupine

Možgani imajo tri lupine.

Struktura možganov je taka, da vsaka membrana poleg zaščite opravlja določene funkcije.

Mehka lupina je zasnovana tako, da zagotavlja normalno dovajanje krvi, konstanten dotok kisika za nemoteno delovanje. Tudi najmanjše krvne žile, povezane z mehko ovojnico, proizvajajo hrbtenično tekočino v prekatih.

Arachnoidna membrana je območje, kjer tekočina kroži, opravlja dela, ki jih limfa izvaja v preostalem delu telesa. To pomeni, da zagotavlja zaščito pred prodornimi patološkimi dejavniki v centralni živčni sistem.

Trda lupina je v bližini kosti lobanje, skupaj z njimi zagotavlja stabilnost sive in bele medule, jo varuje pred udarci, premika med mehanskimi vplivi na glavo. Tudi trda lupina loči njene dele.

Oddelki

Od česa so sestavljeni možgani?

Struktura in glavne funkcije možganov se izvajajo z različnimi deli. Z vidika anatomije organa s petimi odseki, ki so nastali v procesu ontogeneze.

Različni deli nadzora možganov so odgovorni za delovanje posameznih sistemov in organov osebe. Možgani so glavni organ človeškega telesa, njegovi specifični oddelki so odgovorni za delovanje človeškega telesa kot celote.

Neprekinjeno

Ta del možganov je naravni del hrbtenice. Nastala je najprej v procesu ontogeneze, in tukaj se nahajajo centri, ki so odgovorni za brezpogojne refleksne funkcije, kot tudi za dihanje, krvni obtok, metabolizem in druge procese, ki jih zavest ne nadzoruje.

Zadnji možgani

Za kaj je odgovoren zadnji možgani?

Na tem področju je možgan, ki je zmanjšan model organa. Zadnje možgane so odgovorne za koordinacijo gibanja, sposobnost ohranjanja ravnotežja.

In zadnji del možganov je mesto, kjer se živčni impulzi prenašajo preko nevronov majhnega mozga, ki prihajajo tako iz okončin kot iz drugih delov telesa, in obratno, torej se nadzoruje celotna telesna aktivnost osebe.

Povprečje

Ta del možganov ni popolnoma razumljen. Srednji možgani, njegova struktura in funkcije niso povsem razumljivi. Znano je, da se tukaj nahajajo centri, ki so odgovorni za periferni vid, reakcijo na ostre zvoke. Znano je tudi, da se tu nahajajo deli možganov, ki so odgovorni za normalno delovanje zaznavnih organov.

Vmesni

Tukaj je del, imenovan talamus. Skozi se prenašajo vsi živčni impulzi, ki jih različni deli telesa pošiljajo v središča v polobli. Vloga talamusa je nadzor nad prilagajanjem telesa, zagotavljanje odgovora na zunanje dražljaje, podpira normalno čutno zaznavo.

V vmesnem delu je hipotalamus. Ta del možganov stabilizira periferni živčni sistem in nadzoruje delovanje vseh notranjih organov. Tukaj je on-off organizem.

To je hipotalamus, ki uravnava telesno temperaturo, tonus krvnih žil, krčenje gladkih mišic notranjih organov (peristaltika) in oblikuje občutek lakote in sitosti. Hipotalamus nadzira hipofizo. To pomeni, da je odgovoren za delovanje endokrinega sistema, nadzor sinteze hormonov.

Končni

Končni možgani so eden najmlajših delov možganov. Corpus callosum zagotavlja komunikacijo med desno in levo hemisfero. V procesu ontogeneze je nastal z zadnjim sestavnim delom, ki je glavni del organa.

Področja končne možgane izvajajo vse višje živčne dejavnosti. Tukaj je ogromno število zvitkov, tesno je povezano s podkorteksom, skozi njega je nadzorovano celotno življenje organizma.

Možgani, njegova struktura in funkcije so večinoma nerazumljivi za znanstvenike.

Mnogi znanstveniki jo preučujejo, vendar so še daleč od reševanja vseh skrivnosti. Posebnost tega telesa je, da desna hemisfera nadzoruje delo leve strani telesa in je odgovorna tudi za splošne procese v telesu, leva hemisfera pa koordinira desno stran telesa in je odgovorna za talente, sposobnosti, razmišljanje, čustva in spomin.

Nekatera središča nimajo dvojic na nasprotni polobli, se nahajajo v levicah v desnem delu in v desnicah na levi.

Skratka, lahko rečemo, da vse procese, od finih motoričnih sposobnosti do vzdržljivosti in mišične moči, pa tudi čustvene sfere, spomina, talentov, razmišljanja, inteligence, upravlja eno majhno telo, vendar s še vedno nerazumljivo in skrivnostno strukturo.

Dobesedno je celotno življenje osebe pod nadzorom glave in njene vsebine, zato je tako pomembno, da se zaščitimo pred hipotermijo in mehanskimi poškodbami.

Struktura človeških možganov

Človeški možgani so 1,5-kilogramski organ mehke gobaste gostote. Možgani so sestavljeni iz 50-100 milijard živčnih celic (nevronov), ki so povezane z več kot biljardi spojin. Zaradi tega so človeški možgani (GM) najbolj zapleteni in - zdaj - popolna znana struktura. Njegova naloga je povezovanje in upravljanje vseh informacij, spodbud iz notranjega in zunanjega okolja. Glavna sestavina so lipidi (približno 60%). Hrano zagotavlja oskrba s krvjo in obogatitev s kisikom. Na videz, GM oseba spominja na oreh.

Pogled v zgodovino in modernost

Sprva je bilo srce smatrano kot organ misli in čustev. Z razvojem človeštva pa je bil določen odnos med obnašanjem in GM (v skladu s sledovi trepanacije na najdenih želvah). Ta nevrokirurgija je bila verjetno uporabljena za zdravljenje glavobolov, zlomov lobanje in duševne bolezni.

Z vidika zgodovinskega razumevanja se možgani osredotočajo na starogrško filozofijo, ko so ga Pitagora in pozneje Platon in Galen razumeli kot organ duše. Znaten napredek pri opredelitvi možganskih funkcij je zagotovil ugotovitve zdravnikov, ki so na podlagi obdukcij raziskali anatomijo organa.

Danes zdravniki uporabljajo EEG, napravo, ki beleži možgansko aktivnost preko elektrod, da preuči GM in njegovo aktivnost. Metoda se uporablja tudi za diagnosticiranje možganskih tumorjev.

Da bi odstranili neoplazmo, sodobna medicina ponuja neinvazivno metodo (brez zareza) - stereokirurgijo. Vendar njegova uporaba ne izključuje uporabe kemijske terapije.

Razvoj zarodkov

GM se razvija med embrionalnim razvojem iz prednjega dela nevralne cevi, ki se pojavi na 3. tednu (20-27 dan razvoja). Na glavnem koncu nevralne cevi nastanejo 3 primarne možganske mehurčke - sprednja, srednja in posteriorna. Hkrati se ustvari okcipitalna, frontalna regija.

V 5. tednu razvoja otroka se oblikujejo sekundarni vezikli možganov, ki tvorijo glavne dele možganov odraslih. Čelni možgani so razdeljeni na vmesne in končne, nazaj na pons, mali možgani.

V celicah nastane cerebrospinalna tekočina.

Anatomija

GM kot energetski, nadzorni in organizacijski center živčnega sistema je shranjen v nevrokraniju. Pri odraslih je njegova prostornina (teža) približno 1500 g. Vendar pa specializirana literatura kaže veliko variabilnost v masi GM (tako pri ljudeh kot pri živalih, na primer pri opicah). Najmanjša teža - 241 g in 369 g ter največja teža - 2850 g so našli pri predstavnikih prebivalstva s hudo duševno zaostalostjo. Različna prostornina med spoloma. Teža moških možganov je približno 100 g več kot ženska.

Položaj možganov v glavi je viden na rezu.

Možgani skupaj s hrbtenjačo oblikujejo centralni živčni sistem. Možgani se nahajajo v lobanji, zaščiteni pred poškodbami s tekočino, ki je napolnila lobanjsko votlino, cerebrospinalno tekočino. Struktura človeških možganov je zelo kompleksna - vključuje skorjo, ki je razdeljena na dve polobli, ki sta funkcionalno različni.

Funkcija desne hemisfere je reševanje ustvarjalnih problemov. Odgovorna je za izražanje čustev, zaznavanje slik, barv, glasbe, prepoznavanje obrazov, občutljivost, je vir intuicije. Ko oseba najprej naleti na problem, problem, začne ta polobla delovati.

Leva hemisfera dominira v nalogah, s katerimi se je človek že naučil spopasti. Metaforično se lahko leva hemisfera imenuje znanstvena, saj vključuje logično, analitično, kritično mišljenje, štetje in uporabo jezikovnih veščin ter inteligenco.

Možgani vsebujejo 2 snovi - sivo in belo. Siva snov na površini možganov proizvaja lubje. Bela snov je sestavljena iz velikega števila aksonov z mielinskimi ovojnicami. Je pod sivo snovjo. Svežnji bele snovi, ki prehajajo skozi centralni živčni sistem, imenovani živčni trakt. Te poti zagotavljajo signalizacijo drugim strukturam CNS. Odvisno od funkcije so poti razdeljene na aferentne in eferentne:

• aferentne poti prinašajo signale sivi snovi iz druge skupine nevronov;
• eferentne poti tvorijo aksone nevronov, ki vodijo signale do drugih celic CNS.

Zaščita možganov

Zaščita GM vključuje lobanjo, membrane (meningi) in cerebrospinalno tekočino. Poleg tkiva so tudi živčne celice osrednjega živčevja zaščitene pred izpostavljenostjo škodljivim snovem iz krvi s krvno-možgansko pregrado (BBB). BBB je sosednja plast endotelijskih celic, ki so tesno prepletene in preprečujejo prehod snovi skozi medcelične prostore. Pri patoloških stanjih, kot je vnetje (meningitis), je celovitost BBB oslabljena.

Lupine

Možgani in hrbtenjača pokrivajo 3 plasti membran - trdne, pajkove, mehke. Komponente membran so vezivno tkivo možganov. Njihova skupna funkcija je zaščita centralnega živčnega sistema, žil, ki oskrbujejo centralni živčni sistem, zbiranje cerebrospinalne tekočine.

Glavni deli možganov in njihove funkcije

GM je razdeljen na več delov - oddelke, ki opravljajo različne funkcije, vendar delujejo skupaj in tvorijo glavno telo. Koliko delitev v GM in kateri možgani so odgovorni za določene sposobnosti telesa?

Kaj so človeški možgani - delitve:

• Hindbrain vsebuje nadaljevanje hrbtenjače - podolgovate in 2 druga dela - pons in cerebelum. Most in mali možgani skupaj tvorita zadnji možgani v ožjem smislu.
• Povprečje
• Sprednji del vsebuje vmesni in končni možgani.

Kombinacija medule, srednjega možganja in mostu tvori možgansko steblo. To je najstarejši del človeških možganov.

Medulla oblongata

Medula je nadaljevanje hrbtenjače. Nahaja se na zadnji strani lobanje.

• vstop in izstop lobanjskih živcev;
• signaliziranje središčam GM, poteku padajočih in vzpenjalnih živčnih poti;
• lokacija retikularne tvorbe je koordinacija delovanja srca, vzdrževanje vazomotornega središča, središče brezpogojnih refleksov (kolcanje, slinjenje, požiranje, kašljanje, kihanje, bruhanje);
• v primeru disfunkcije se motijo ​​refleksi in srčna aktivnost (tahikardija in druge težave, vključno s kapjo).

Mali možgani

Mali možgani tvorijo 11% vseh možganov.

• središče motorične koordinacije, nadzor telesne aktivnosti je koordinacijska komponenta proprioceptivne inervacije (uravnavanje mišičnega tonusa, natančnost in koordinacija gibanja mišic);
• podpora ravnotežju, drža;
• v nasprotju s funkcijo malih možganov (odvisno od stopnje motnje), obstaja hipotonija, počasnost pri hoji, nezmožnost vzdrževanja ravnotežja, motnje govora.

Z nadzorovanjem aktivnosti gibanja cerebelum ovrednoti informacije, pridobljene iz statokinetičnega aparata (notranje uho) in proprioceptorjev v tetivih, povezanih s trenutnim položajem in gibanjem telesa. Mali možgani prejmejo tudi informacije o načrtovanih premikih iz motorne skorje GM, jo primerjajo s trenutnimi gibi telesa in na koncu pošiljajo signale korteksu. Nato vodi gibanja, kot so bila načrtovana. Z uporabo teh povratnih informacij lahko korteks obnovi ukaze, jih pošlje neposredno v hrbtenjačo. Posledično lahko oseba izvaja dobro usklajene ukrepe.

Pons

Oblikuje prečni val nad podolgovato medullo, povezano z majhnim mozgom.

• območje izhodnih živcev glave in odlaganje njihovih jeder;
• prenos signala na visoke in spodnje centre centralnega živčnega sistema.

Midbrain

To je najmanjši možganski del, filogenetsko stari možganski center, del možganskega stebla. Zgornji del srednjega možganja tvori štirikotnik.

• zgornji hribi sodelujejo v vizualnih poteh, delujejo kot vizualni center, sodelujejo pri vizualnih refleksih;
• nižji hribi sodelujejo pri slušnih refleksih - zagotavljajo refleksivne reakcije na zvoke, glasnost, refleksivno privlačnost za zvok.

Vmesni možgani (diencephalon)

Diencefalon je večinoma zaprt za terminal. To je eden od štirih glavnih delov možganov. Sestavljen je iz treh parov struktur - talamusa, hipotalamusa, epitalamusa. Ločene dele omejujejo III prekat. Hipofiza je povezana s hipotalamusom skozi lijak.

Thalamic funkcija

Talamus je 80% diencefalona, ​​je osnova za stranske stene prekata. Jedra talamusa preusmerijo senzorične informacije iz telesa (hrbtenjače) - bolečine, dotika, vizualnih ali slušnih signalov - do določenih možganskih področij. Vse informacije v možgansko skorjo naj se preusmerijo v talamus - to je prehod v možgansko skorjo. Informacije v talamusu se aktivno obdelujejo, spreminjajo - povečujejo ali zmanjšujejo signale, ki so namenjeni korteksu. Nekatera motorna talamična jedra.

Funkcija hipotalamusa

To je spodnji del diencefalona, ​​na spodnji strani katerega so križišča optičnih živcev (chiasma opticum), navzdol locena hipofiza, ki izloča veliko število hormonov. Hipotalamus shranjuje veliko število jeder sive snovi, funkcionalno pa je glavno središče za nadzor telesnih teles:

• nadzor avtonomnega živčnega sistema (parasympaticus in sympaticus);
• nadzor nad čustvenimi odzivi - del limbičnega sistema vključuje področje strahu, jeze, spolne energije, veselja;
• uravnavanje telesne temperature;
• ureditev lakote, žeja - območja koncentracije zaznavanja hranil;
• obvladovanje obnašanja - nadzor motivacije za prehranjevanje, določanje količine zaužite hrane;
• nadzor cikla spanja-budnosti - odgovoren za čas cikla spanja;
• spremljanje endokrinega sistema (sistem hipotalamus-hipofiza);
• formacija spomina - pridobivanje informacij iz hipokampusa, sodelovanje pri ustvarjanju spomina.

Funkcija epitalamika

To je najbolj posteriorni del diencefalona, ​​ki ga sestavljajo epifiza. Izloča hormon melatonin. Melatonin signalizira telesu, da se pripravi na cikel spanja, vpliva na biološko uro, nastop pubertete itd.

Funkcija hipofize

Endokrina žleza, adenohipofiza - proizvodnja hormonov (GH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolaktin); nevrohipofiza - izločanje hormonov, ki nastanejo v hipotalamusu: ADH, oksitocin.

Končni možgani

Ta del možganov je največji del človeškega CNS. Njegova površina je sestavljena iz sive skorje. Spodaj je bela snov in bazalni gangliji.

• končni možgani so sestavljeni iz hemisfer, ki predstavljajo 83% celotne možganske mase;
• med dvema hemisferama je globoki vzdolžni žleb (fissura longitudinalis cerebri), ki sega do možganske mišice (corpus callosum), ki povezuje poloblo in posreduje medsebojno sodelovanje;
• na površini so utori in gyrus.

• nadzor živčnega sistema - kraj človeške zavesti;
• oblikovana s sivo snovjo - nastala iz teles nevronov, njihovih dendritov in aksonov; ne vsebuje živčnih poti;
• ima debelino 2-4 mm;
• predstavlja 40% celotnega GM.

Področja lubja

Na površini polobli so stalni utori, ki jih razdelijo na 5 rež. Sprednji del (lobus frontalis) leži pred osrednjim sulkusom (sulcus centralis). Okcipitalni režnik sega od osrednjega do parietalno-okcipitalnega sulkusa (sulcus parietooccipitalis).

Območja čelnega režnja

Glavno motorno območje se nahaja pred osrednjim sulkusom, kjer se nahajajo piramidne celice, katerih aksoni tvorijo piramidno (kortikalno) pot. Te poti zagotavljajo natančne in udobne gibe telesa, zlasti podlakti, prstov, mišic obraza.

Premotorska skorja. To območje se nahaja pred glavnim motornim prostorom, nadzoruje bolj zapletene gibe proste aktivnosti, odvisno od senzoričnih povratnih informacij - zaseg predmetov, ki se premikajo čez ovire.

Središče Brokovega govora je praviloma v spodnjem delu leve ali dominantne poloble. Brokovo središče v levi polobli (če prevladuje) nadzoruje govor, na desni pa podpira čustveno barvo izgovorjene besede; to področje je vključeno tudi v kratkoročni spomin besed in govora. Brocino središče je povezano z rabo ene roke za delo - levo ali desno.

Vidno območje je motorni del, ki nadzoruje potrebne hitre premike oči pri gledanju premikajoče se tarče.

Vohalna regija - nahaja se na podlagi čelnih rež, odgovornih za zaznavanje vonja. Vohalna skorja se pridruži vohalnih predelom v spodnjih središčih limbičnega sistema.

Prefrontalni korteks je velik del frontalnega režnja, ki je odgovoren za kognitivne funkcije: razmišljanje, zaznavanje, zavestno zapomnitev informacij, abstraktno razmišljanje, samozavedanje, samokontrola, vztrajnost.

Območja parietalnega režnja

Občutljivo območje skorje se nahaja tik za osrednjim sulkusom. Odgovorni za dojemanje splošnih telesnih občutkov - dojemanje kože (dotik, vročina, mraz, bolečina), okus. Ta center je sposoben lokalizirati prostorsko zaznavo.

Območje, občutljivo na komo - nahaja se za občutljivo. Sodeluje pri prepoznavanju predmetov glede na njihovo obliko, na podlagi predhodnih izkušenj.

Območja okcipitalnega režnja

Glavno vidno območje se nahaja na koncu okcipitalnega režnja. Prejema vizualne informacije iz mrežnice, skupaj obdeluje informacije iz obeh oči. Tu se zazna orientacija predmetov.

Asociativno vizualno področje se nahaja pred glavnim, pomaga pri določanju barve, oblike in gibanja predmetov. Pomaga tudi drugim delom možganov skozi sprednje in zadnje poti. Sprednja pot poteka po spodnjem robu polobel, sodeluje pri prepoznavanju besed med branjem, prepoznavanju obrazov. Posteriorna pot preide v parietalni lobe, sodeluje v prostorskih povezavah med objekti.

Območja začasnega režnja

Sluh in vestibularna regija se nahajata v temporalnem režnju. Glavno in asociativno področje se razlikuje. Glavni zaznava glasnost, nagib, ritem. Združenje - temelji na zapomnitvi zvokov, glasbi.

Področje govora

Področje govora je veliko področje, povezano z govorom. Dominira levo poloblo (pri desničarjih). Do danes je bilo ugotovljenih 5 področij:

• Brokina cona (govorna tvorba);
• Wernickejevo območje (razumevanje govora);
• bočni prefrontalni korteks pred in pod območjem Broca (govorna analiza);
• območje temporalnega režnja (usklajevanje zvočnih in vizualnih vidikov govora);
• notranji lobe - artikulacija, prepoznavanje ritma, izražene besede.

Desna hemisfera ni vključena v proces govora na desni strani, ampak dela na interpretaciji besed in njihovem čustvenem barvanju.

Lateralne poloble

Obstajajo razlike v delovanju leve in desne hemisfere. Obe hemisferi usklajujeta nasprotne dele telesa, imata različne kognitivne funkcije. Za večino ljudi (90-95%) leva hemisfera nadzoruje zlasti jezikovne spretnosti, matematiko, logiko. Prav nasprotno, desna hemisfera nadzoruje vizualne prostorske sposobnosti, izraze obraza, intuicijo, čustva, umetniške in glasbene sposobnosti. Desna hemisfera deluje z veliko sliko, levo pa z majhnimi podrobnostmi, kar logično pojasnjuje. V preostali populaciji (5-10%) so funkcije obeh polobli nasproti ali pa obe polobli imata enako stopnjo kognitivne funkcije. Funkcionalne razlike med hemisferami so pri moških višje kot pri ženskah.

Bazalni gangliji

Bazalni gangliji so globoko v beli snovi. Delujejo kot kompleksna živčna struktura, ki spodbuja skorjo, da nadzoruje gibanje. Začnejo, ustavijo, uravnavajo intenzivnost prostega gibanja, nadzorujejo ga možganska skorja, lahko izberejo ustrezne mišice ali gibe za določeno nalogo, zavirajo nasprotne mišice. V nasprotju z njihovo funkcijo se razvije Parkinsonova bolezen, Huntingtonova bolezen.

Cerebrospinalna tekočina

Cerebrospinalna tekočina je bistra tekočina, ki obdaja možgane. Prostornina tekočine je 100-160 ml, sestava je podobna krvni plazmi, iz katere nastane. Vendar pa cerebrospinalna tekočina vsebuje več natrijevih in kloridnih ionov, manj beljakovin. Celice vsebujejo le majhen del (približno 20%), največji odstotek je v subarahnoidnem prostoru.

Funkcije

Cerebrospinalna tekočina tvori tekočo membrano, olajša strukture centralnega živčnega sistema (zmanjša maso GM na 97%), ščiti pred poškodbami s svojo lastno težo, šokira, hrani možgane, odstranjuje živčne celice, pomaga pri prenosu kemičnih signalov med različnimi deli centralnega živčnega sistema.

ČLOVEKOVO MOŽGANJE

HUMAN BRAIN, organ, ki koordinira in ureja vse vitalne funkcije telesa in nadzoruje vedenje. Vse naše misli, čustva, občutki, želje in gibi so povezani z delom možganov, in če ne deluje, gre oseba v vegetativno stanje: izgubi se sposobnost za kakršna koli dejanja, občutke ali reakcije na zunanje vplive. Ta članek se osredotoča na človeške možgane, ki so bolj kompleksni in bolj organizirani kot možgani živali. Vendar pa obstajajo pomembne podobnosti v strukturi človeških možganov in drugih sesalcev, kot tudi večina vretenčarjev.

Osrednji živčni sistem (CNS) je sestavljen iz možganov in hrbtenjače. To je povezano z različnimi deli telesa s perifernimi živci - motoričnimi in senzoričnimi. Glej tudi NERVAJSKI SISTEM.

Možgani so simetrična struktura, kot večina drugih delov telesa. Ob rojstvu je teža približno 0,3 kg, pri odraslem pa pribl. 1,5 kg. Pri zunanjem pregledu možganov pozornost pritegnejo dve veliki polobli, ki skrivata globlje formacije. Površina polobli je prekrita z utori in zvitki, ki povečujejo površino skorje (zunanji sloj možganov). Za možganom je postavljena površina, ki je bolj tanko rezana. Pod velikimi polobli je možgansko deblo, ki prehaja v hrbtenjačo. Živci zapustijo trup in hrbtenjačo, vzdolž katerih se informacije prenašajo iz notranjih in zunanjih receptorjev v možgane, v nasprotni smeri pa se signali pošljejo v mišice in žleze. 12 parov lobanjskih živcev se odmika od možganov.

V možganih se razlikuje siva snov, ki jo sestavljajo predvsem telesa živčnih celic in tvorijo skorjo, bela snov - živčna vlakna, ki tvorijo prevodne poti (trakove), ki povezujejo različne dele možganov, in tvorijo živce, ki presegajo centralni živčni sistem in gredo v različnih organov.

Možgani in hrbtenjača so zaščiteni s kostnimi primeri - lobanjo in hrbtenico. Med snovjo možganov in koščenimi stenami so tri lupine: zunanja - dura mater, notranja - mehka, in med njimi - tanek arahnoid. Prostor med membranami je napolnjen s cerebrospinalno (cerebrospinalno) tekočino, ki je po sestavi podobna krvni plazmi, ki se proizvaja v intracerebralnih votlinah (možganskih prekatih) in kroži v možganih in hrbtenjači ter ji zagotavlja hranila in druge dejavnike, potrebne za vitalno aktivnost.

Oskrbo možganov s krvjo zagotavljajo predvsem karotidne arterije; na dnu možganov so razdeljeni na velike veje, ki gredo v različne odseke. Čeprav je teža možganov le 2,5% telesne teže, nenehno, podnevi in ​​ponoči, prejme 20% krvi, ki kroži v telesu in s tem tudi kisika. Energetske zaloge možganov so zelo majhne, ​​zato je zelo odvisna od oskrbe s kisikom. Obstajajo zaščitni mehanizmi, ki lahko podpirajo možganski pretok krvi v primeru krvavitve ali poškodbe. Značilnost možganske cirkulacije je tudi prisotnost ti. krvno-možgansko pregrado. Sestavljen je iz več membran, ki omejujejo prepustnost žilnih sten in pretok mnogih spojin iz krvi v snov možganov; ta pregrada tako opravlja zaščitne funkcije. Na primer, mnoge zdravilne učinkovine ne prodrejo skozi to zdravilo.

Možganske celice

Celice CNS imenujemo nevroni; njihova funkcija je obdelava informacij. V človeških možganih od 5 do 20 milijard nevronov. Struktura možganov vključuje tudi glijalne celice, približno 10-krat več kot nevroni. Glia zapolnjuje prostor med nevroni, oblikuje podporni okvir živčnega tkiva in opravlja tudi presnovne in druge funkcije.

Nevron, tako kot vse druge celice, je obdan z polprepustno (plazemsko) membrano. Dve vrsti procesov odstopata od celičnega telesa - dendriti in aksoni. Večina nevronov ima veliko razvejanih dendritov, vendar samo en akson. Dendriti so ponavadi zelo kratki, dolžina aksona pa je od nekaj centimetrov do nekaj metrov. Telo nevrona vsebuje jedro in druge organele, enako kot v drugih celicah telesa (glej tudi CELL).

Živčni impulzi.

Prenos informacij v možganih, kot tudi v živčni sistem kot celoto, poteka s pomočjo živčnih impulzov. Razprostirajo se v smeri od celičnega telesa do terminalnega dela aksona, ki se lahko razcepi in oblikuje niz koncev v stiku z drugimi nevroni skozi ozko režo, sinapso; prenos impulzov skozi sinapso posredujejo kemične snovi - nevrotransmiterji.

Živčni impulz običajno izvira iz dendritov - tankih vejnih procesov nevrona, ki so specializirani za pridobivanje informacij od drugih nevronov in ga prenašajo v telo nevrona. Na dendritih in v manjšem številu je na tisočih sinaps na celičnem telesu; gre skozi aksonske sinapse, ki prenašajo informacije iz telesa nevrona, ga prenašajo na dendrite drugih nevronov.

Konec aksona, ki tvori presinaptični del sinapse, vsebuje majhne mehurčke z nevrotransmiterjem. Ko impulz doseže presinaptično membrano, se nevrotransmiter iz mehurčka sprosti v sinaptično razcepko. Konec aksona vsebuje samo eno vrsto nevrotransmiterja, pogosto v kombinaciji z eno ali več vrstami nevromodulatorjev (glej spodaj Nevrokemija možganov).

Nevrotransmiter, ki se sprosti iz presinaptične membrane aksona, se veže na receptorje na dendritih postsinaptičnega nevrona. Možgani uporabljajo različne nevrotransmiterje, od katerih je vsak povezan s posebnim receptorjem.

Receptorji na dendritih so povezani s kanali v polprepustni postsinaptični membrani, ki nadzoruje gibanje ionov skozi membrano. V mirovanju ima nevron električni potencial 70 milivoltov (potencial mirovanja), medtem ko je notranja stran membrane negativno nabita glede na zunanji. Čeprav obstajajo različni mediatorji, imajo vsi stimulativni ali zaviralni učinek na postsinaptični nevron. Spodbujevalni učinek se doseže s povečanjem pretoka določenih ionov, predvsem natrija in kalija, skozi membrano. Posledično se zmanjša negativni naboj notranje površine - pride do depolarizacije. Zavorni učinek nastane predvsem zaradi spremembe v pretoku kalija in klorida, zaradi česar negativni naboj notranje površine postane večji kot v mirovanju in pride do hiperpolarizacije.

Funkcija nevrona je, da integrira vse vplive, ki jih zaznavamo skozi sinapse na svojem telesu in dendritih. Ker so ti vplivi lahko ekscitatorni ali zaviralni in se ne ujemajo v času, mora nevron izračunati skupni učinek sinaptične aktivnosti kot funkcijo časa. Če ekscitacijski učinek prevladuje nad zaviralno in membranska depolarizacija presega mejno vrednost, se aktivira določen del nevronske membrane - v območju osnove aksona (aksonovega gomolja). Tu se zaradi odpiranja kanalov za natrijeve in kalijeve ione pojavlja akcijski potencial (živčni impulz).

Ta potencial se razteza še vzdolž aksona do konca s hitrostjo od 0,1 m / s do 100 m / s (večja je akson, večja je hitrost prevoda). Ko akcijski potencial doseže konec aksona, se aktivira druga vrsta ionskih kanalov, odvisno od potencialne razlike, kalcijevih kanalov. Po njihovem mnenju kalcij vstopa v akson, kar vodi v mobilizacijo veziklov z nevrotransmiterjem, ki se približa presinaptični membrani, združi z njim in sprosti nevrotransmiter v sinapso.

Mielinske in glialne celice.

Mnogi aksoni so prekriti z mielinsko ovojnico, ki jo tvorijo večkrat zvite membrane membrane celic glije. Mielin je sestavljen predvsem iz lipidov, ki dajejo značilen videz beli snovi v možganih in hrbtenjači. Zahvaljujoč mielinskemu plašču se hitrost izvajanja akcijskega potenciala vzdolž aksona povečuje, saj se lahko ioni premikajo skozi aksonsko membrano le na mestih, ki jih ne pokriva mielin - tako imenovani prestrezanje Ranvier. Med prestrezanjem potekajo impulzi vzdolž mielinskega plašča preko električnega kabla. Odprtje kanala in prehod ionov skozi njo traja nekaj časa, odprava konstantnega odpiranja kanalov in omejitev njihovega obsega na majhna membranska področja, ki jih mielin ne pokriva, pospeši prevodnost impulzov vzdolž aksona za približno 10-krat.

Le del glialnih celic sodeluje pri tvorbi mielinske ovojnice živcev (Schwannove celice) ali živčnih traktov (oligodendrociti). Veliko bolj številne glijske celice (astrociti, mikrogliociti) opravljajo druge funkcije: tvorijo podporno okostje živčnega tkiva, zagotavljajo njegove presnovne potrebe in okrevajo po poškodbah in okužbah.

KAKO DELUJE MOŽGAN

Preberite enostaven primer. Kaj se zgodi, ko na mizo vzamemo svinčnik? Svetloba, ki se odbija od svinčnika, se osredotoča na oko z lečo in je usmerjena v mrežnico, kjer se pojavi slika svinčnika; zaznavajo ga ustrezne celice, iz katerih signal preide v glavno senzorično oddajno jedro možganov, ki se nahaja v talamusu (vidnem tuberku), večinoma v tistem delu, ki se imenuje lateralno genikulno telo. Obstajajo številni nevroni, ki se odzivajo na porazdelitev svetlobe in teme. Aksoni nevronov lateralnega kolenastega telesa gredo v primarno vidno skorjo, ki se nahaja v okcipitalnem režu velikih polobel. Impulzi, ki prihajajo iz talamusa v ta del skorje, se spremenijo v kompleksno zaporedje izpustov kortikalnih nevronov, od katerih se nekateri odzovejo na mejo med svinčnikom in mizo, drugi pa na vogale v sliki svinčnika itd. Podatki o aksonih iz primarne vidne skorje vstopajo v asociativno vizualno skorjo, kjer poteka prepoznavanje vzorcev, v tem primeru svinčnik. Priznavanje v tem delu skorje temelji na predhodno pridobljenem znanju zunanjih obrisov objektov.

Načrtovanje gibanja (tj. Jemanje svinčnika) se verjetno zgodi v možganski skorji velikih polobel. V istem predelu korteksa se nahajajo motorni nevroni, ki dajejo ukaze mišicam roke in prstov. Pristop roke do svinčnika je pod nadzorom vizualnega sistema in interoreceptorjev, ki zaznavajo položaj mišic in sklepov, informacija, iz katere vstopa v osrednji živčni sistem. Ko v roki vzamemo svinčnik, nam receptorji na konicah prstov, ki zaznavajo pritisk, povejo, če prsti dobro držijo svinčnik in kakšen napor bi ga moral držati. Če želimo napisati svoje ime s svinčnikom, moramo aktivirati druge informacije, shranjene v možganih, ki zagotavljajo to bolj kompleksno gibanje, in vizualna kontrola bo pomagala povečati njeno natančnost.

V zgornjem primeru je razvidno, da izvajanje dokaj preprostega dejanja vključuje obsežne dele možganov, ki se raztezajo od skorje do podkortikalnih regij. Z bolj kompleksnim vedenjem, povezanim z govorom ali razmišljanjem, se aktivirajo drugi nevronski krogi, ki zajemajo še obsežnejša področja možganov.

GLAVNI DELI MOŽNOSTI

Možgane lahko razdelimo v tri glavne dele: prednji mož, možgansko deblo in mali možgani. V predelu možganov se izločajo možganske poloble, talamus, hipotalamus in hipofiza (ena najpomembnejših nevroendokrinih žlez). Možgansko deblo je sestavljeno iz medulla oblongata, ponsa (pons) in srednjega možganja.

Velike poloble

- največji del možganov, komponenta pri odraslih približno 70% njene teže. Običajno so poloble simetrične. Povezane so z masivnim snopom aksonov (corpus callosum), ki zagotavljajo izmenjavo informacij.

Vsaka hemisfera je sestavljena iz štirih rež: frontalnega, parietalnega, časovnega in okcipitalnega. V skorji čelnih rež se nahaja središče, ki uravnava lokomotorno aktivnost, verjetno pa tudi centre za načrtovanje in predvidevanje. V skorji parietalnih rež, ki se nahajajo za frontalnim, obstajajo območja telesnih občutkov, vključno z občutkom dotika in občutkom sklepov in mišic. Vstran do parietalnega režnja se navezuje na časovno, v katerem se nahaja primarna slušna skorja, pa tudi na središča govora in druge višje funkcije. Zadnji del možganov zaseda okcipitalni reženj, ki se nahaja nad majhnim mozgom; njegovo lubje vsebuje območja vizualnih občutkov.

Območja skorje, ki niso neposredno povezana z regulacijo gibov ali analizo senzoričnih informacij, se imenujejo asociativni korteks. V teh specializiranih conah nastajajo asociativne povezave med različnimi območji in deli možganov in informacije, ki prihajajo iz njih, so integrirane. Asociativni korteks zagotavlja tako kompleksne funkcije, kot so učenje, spomin, govor in razmišljanje.

Subkortikalne strukture.

Pod skorjo ležijo številne pomembne možganske strukture ali jedra, ki so skupine nevronov. Med njimi so talamus, bazalni gangliji in hipotalamus. Talamus je glavno senzorično oddajno jedro; prejme informacije od čutov in jih nato preusmeri v ustrezne dele čutilne skorje. Obstajajo tudi nespecifične cone, ki so povezane s skoraj celotno skorjo in verjetno zagotavljajo procese njene aktivacije in ohranjanja budnosti in pozornosti. Bazalni gangliji so niz jeder (tako imenovana lupina, bleda krogla in nagnjeno jedro), ki sodelujejo pri regulaciji koordiniranih gibov (začetek in ustavitev).

Hipotalamus je majhno območje na dnu možganov, ki leži pod talamusom. Hipotalamus je bogat s krvjo in je pomembno središče, ki nadzoruje homeostatske funkcije telesa. Proizvaja snovi, ki uravnavajo sintezo in sproščanje hipofiznih hormonov (glej tudi HYPOPHYSIS). V hipotalamusu je veliko jeder, ki opravljajo specifične funkcije, kot so uravnavanje metabolizma vode, porazdelitev shranjene maščobe, telesna temperatura, spolno vedenje, spanje in budnost.

Možgansko steblo

na dnu lobanje. Povezuje hrbtenjačo s prednjim možkom in je sestavljena iz podolgovate medule, ponsa, sredine in diencefalona.

Skozi srednji in vmesni možgani, pa tudi skozi celotno deblo, preidejo motorne poti, ki vodijo do hrbtenjače, pa tudi nekatere občutljive poti od hrbtenjače do preležnih delov možganov. Pod njim je most, ki ga živčna vlakna povezujejo z majhnim mozgom. Najnižji del trupa - medulla - neposredno prehaja v hrbtenjačo. V podolgovatih delcih se nahajajo centri, ki uravnavajo delovanje srca in dihanje, odvisno od zunanjih okoliščin, ter nadzorujejo krvni tlak, želodčno in črevesno gibljivost.

Na ravni trupa se križajo poti, ki povezujejo vsako možgansko hemisfero s cerebelumom. Zato vsaka od polobli nadzoruje nasprotno stran telesa in je povezana z nasprotno poloblo majhnega mozga.

Mali možgani

se nahaja pod okcipitalnimi režami možganske poloble. Skozi poti mostu je povezan z nadrejenimi deli možganov. Mali možgani uravnavajo subtilne avtomatske gibe, usklajujejo delovanje različnih mišičnih skupin pri izvajanju stereotipnih vedenjskih dejanj; tudi stalno nadzoruje položaj glave, trupa in okončin, tj. ohranjanje ravnovesja. Po najnovejših podatkih ima možgani zelo pomembno vlogo pri oblikovanju motoričnih sposobnosti, ki pomagajo zapomniti zaporedje gibov.

Drugi sistemi.

Limbični sistem je široko omrežje med seboj povezanih možganskih regij, ki uravnavajo čustvena stanja ter zagotavljajo učenje in spomin. Jedra, ki tvorijo limbični sistem, vključujejo amigdalo in hipokampus (vključen v temporalni lobe), pa tudi hipotalamus in tako imenovano jedro. transparentni septum (v podkožnih predelih možganov).

Retikularna tvorba je mreža nevronov, ki se raztezajo po celotnem trupu do talamusa in so nadalje povezani z obsežnimi področji možganske skorje. Sodeluje pri uravnavanju spanja in budnosti, ohranja aktivno stanje skorje in prispeva k žarišču pozornosti na določene predmete.

ELEKTRIČNA DEJAVNOST MOŽNOSTI

S pomočjo elektrod, nameščenih na površino glave ali vnesenih v snov možganov, je mogoče določiti električno aktivnost možganov zaradi izpustov njenih celic. Zapisovanje električne aktivnosti možganov z elektrodami na površini glave se imenuje elektroencefalogram (EEG). Ne dovoljuje beleženja praznjenja posameznega nevrona. Samo zaradi sinhroniziranega delovanja tisočev ali milijonov nevronov se na zabeleženi krivulji pojavijo opazne oscilacije (valovi).

S stalno registracijo na EEG se odkrivajo ciklične spremembe, ki odražajo splošno raven aktivnosti posameznika. V stanju aktivne budnosti EEG zajame nizke amplitude ne-ritmičnih beta valov. V stanju sproščene budnosti z zaprtimi očmi prevladujejo alfa valovi s frekvenco 7–12 ciklov na sekundo. Pojav spanja se kaže v pojavu počasnih valov z visoko amplitudo (delta valovi). V času sanjanja se na EEG-u ponovno pojavijo beta valovi, na podlagi EEG-ja pa se lahko ustvari napačen vtis, da je oseba budna (od tod tudi izraz »paradoksalen spanec«). Sanje pogosto spremljajo hitri gibi oči (z zaprtimi vekami). Zato sanjanje imenujemo tudi spanje s hitrimi gibi oči (glej tudi SLEEP). EEG vam omogoča diagnosticiranje nekaterih možganskih bolezni, zlasti epilepsije (glej EPILEPSY).

Če registrirate električno aktivnost možganov med delovanjem določenega dražljaja (vizualnega, slušnega ali otipnega), lahko prepoznate tako imenovano. evocirani potenciali - sinhroni izpusti določene skupine nevronov, ki nastanejo kot odziv na specifične zunanje spodbude. Študija evociranih potencialov je omogočila pojasnitev lokalizacije možganskih funkcij, zlasti povezavo funkcije govora z določenimi področji časovnih in čelnih rež. Ta študija prav tako pomaga oceniti stanje senzoričnih sistemov pri bolnikih z zmanjšano občutljivostjo.

MOČNA NEUROHEMIJA

Najpomembnejši nevrotransmitorji v možganih so acetilholin, noradrenalin, serotonin, dopamin, glutamat, gama-aminobutirna kislina (GABA), endorfini in enkefalini. Poleg teh dobro znanih snovi verjetno v možganih delujejo tudi številne druge, ki še niso bile raziskane. Nekateri nevrotransmitorji delujejo samo na nekaterih delih možganov. Tako se endorfini in enkefalini nahajajo le v poteh, ki izvajajo bolečine. Drugi mediatorji, kot je glutamat ali GABA, so bolj razširjeni.

Delovanje nevrotransmiterjev.

Kot smo že omenili, nevrotransmiterji, ki delujejo na postsinaptično membrano, spremenijo prevodnost ionov. Pogosto se to zgodi z aktivacijo v postsinaptičnem nevronu drugega sistema "mediatorja", na primer cikličnega adenozin monofosfata (cAMP). Delovanje nevrotransmiterjev se lahko spremeni pod vplivom drugega razreda nevrokemičnih snovi - peptidnih neuromodulatorjev. Osvobojene s presinaptično membrano istočasno z mediatorjem, lahko povečajo ali drugače spremenijo učinek mediatorjev na postsinaptično membrano.

Nedavno odkrit endorfin-enkefalinski sistem je pomemben. Enkefalini in endorfini so majhni peptidi, ki zavirajo prevajanje bolečinskih impulzov z vezavo na receptorje v osrednjem živčevju, vključno v višjih conah možganske skorje. Ta družina nevrotransmitorjev zavira subjektivno dojemanje bolečine.

Psihoaktivne droge

- snovi, ki se lahko specifično vežejo na določene receptorje v možganih in povzročajo spremembe v vedenju. Opredelili so več mehanizmov njihovega delovanja. Nekateri vplivajo na sintezo nevrotransmiterjev, drugi - na kopičenje in sproščanje iz sinaptičnih veziklov (npr. Amfetamin povzroča hitro sproščanje noradrenalina). Tretji mehanizem je, da se veže na receptorje in posnema delovanje naravnega nevrotransmiterja, na primer učinek LSD (dietilamid lizergične kisline) je mogoče pojasniti z njegovo sposobnostjo, da se veže na serotoninske receptorje. Četrti tip delovanja zdravila je blokada receptorjev, t.j. antagonizem z nevrotransmiterji. Takšni široko uporabljani antipsihotiki kot fenotiazini (npr. Klorpromazin ali aminazin) blokirajo dopaminske receptorje in s tem zmanjšajo učinek dopamina na postsinaptične nevrone. Nazadnje, zadnji skupni mehanizem delovanja je zaviranje inaktivacije nevrotransmiterjev (mnogi pesticidi preprečujejo inaktivacijo acetilholina).

Že dolgo je znano, da morfin (prečiščen proizvod iz opijevega maka) nima le izrazitega analgetskega (analgetičnega) učinka, ampak tudi sposobnost povzročanja evforije. Zato se uporablja kot zdravilo. Delovanje morfina je povezano z njegovo sposobnostjo, da se veže na receptorje na človeškem sistemu endorfina-enkefalina (glejte tudi DROG). To je le eden od mnogih primerov dejstva, da je kemična snov drugačnega biološkega izvora (v tem primeru rastlinskega izvora) sposobna vplivati ​​na delovanje možganov živali in ljudi, v interakciji s specifičnimi nevrotransmitorskimi sistemi. Drug dobro znani primer je kurare, pridobljen iz tropske rastline, ki lahko blokira acetilholinske receptorje. Indijanci Južne Amerike so namazali kurare, s svojim paralizirnim učinkom, povezanim z blokado živčno-mišične transmisije.

ŠTUDIJE MOŽGANOV

Raziskovanje možganov je težko iz dveh glavnih razlogov. Prvič, možganom, ki so varno zaščiteni z lobanjo, ni mogoče neposredno dostopati. Drugič, nevroni možganov se ne regenerirajo, zato lahko vsaka intervencija povzroči nepopravljivo škodo.

Kljub tem težavam so raziskovanje možganov in nekatere oblike njegovega zdravljenja (predvsem nevrokirurške intervencije) znane že od antičnih časov. Arheološke najdbe kažejo, da je človek že v antiki zlomil lobanjo, da je dobil dostop do možganov. Posebej intenzivno raziskovanje možganov je potekalo v vojnih obdobjih, ko je bilo mogoče opaziti različne poškodbe glave.

Poškodbe možganov zaradi poškodbe spredaj ali poškodbe v miru je vrsta eksperimenta, ki uničuje določene dele možganov. Ker je to edina možna oblika "eksperimenta" na človeških možganih, je bila še ena pomembna metoda raziskav poskusi na laboratorijskih živalih. Če opazujemo vedenjske ali fiziološke posledice poškodbe določene možganske strukture, lahko presodimo njeno funkcijo.

Električna aktivnost možganov pri poskusnih živalih je zabeležena z uporabo elektrod, nameščenih na površini glave ali možganov ali vnesenih v snov možganov. Tako je mogoče določiti aktivnost majhnih skupin nevronov ali posameznih nevronov, kot tudi identificirati spremembe ionskih tokov skozi membrano. S pomočjo stereotaktične naprave, ki omogoča vstop v elektrodo na določeni točki v možganih, se preverijo njeni nedostopni globinski deli.

Drugi pristop je odstraniti majhna območja živega možganskega tkiva, po tem pa se njegov obstoj ohranja kot rezina v hranilnem mediju ali pa se celice ločijo in preučijo v celičnih kulturah. V prvem primeru lahko raziščete interakcijo nevronov, v drugem - aktivnost posameznih celic.

Pri proučevanju električne aktivnosti posameznih nevronov ali njihovih skupin na različnih področjih možganov se ponavadi najprej zabeleži začetna aktivnost, nato se določi učinek določenega učinka na funkcijo celic. Po drugi metodi se skozi vsajeno elektrodo nanese električni impulz, da se umetno aktivirajo najbližji nevroni. Tako lahko preučite učinke nekaterih področij možganov na druga področja. Ta metoda električne stimulacije je bila koristna pri preučevanju sistemov aktiviranja matičnih celic, ki potekajo skozi srednji možgani; Uporablja se tudi, ko poskuša razumeti, kako se procesi učenja in spomina odvijajo na sinaptični ravni.

Pred sto leti je postalo jasno, da so funkcije leve in desne hemisfere različne. Francoski kirurg P. Brock, ki je opazoval bolnike z možgansko kapjo, je ugotovil, da so le bolniki s poškodbo leve hemisfere imeli govorno motnjo. Nadaljnje študije o specializaciji polobli so se nadaljevale z drugimi metodami, na primer s snemanjem EEG in evociranimi potenciali.

V zadnjih letih so se za pridobivanje slik (vizualizacij) možganov uporabljale kompleksne tehnologije. Tako je računalniška tomografija (CT) revolucionirala klinično nevrologijo, kar je omogočilo pridobitev podrobne (večplastne) in vivo podobe možganskih struktur. Druga slikovna metoda - pozitronska emisijska tomografija (PET) - daje sliko o presnovni aktivnosti možganov. V tem primeru se v osebo vnaša kratkotrajni radioizotop, ki se nabira v različnih delih možganov, in bolj kot je njihova metabolična aktivnost višja. S pomočjo PET je bilo tudi dokazano, da so govorne funkcije večine pregledanih oseb povezane z levo hemisfero. Ker možgani delujejo z velikim številom vzporednih struktur, PET zagotavlja takšne informacije o možganskih funkcijah, ki jih ni mogoče doseči z eno samo elektrodo.

Praviloma se raziskave možganov izvajajo s kombinacijo metod. Na primer, ameriški nevrobiolog R. Sperri z zaposlenimi je uporabljen kot postopek zdravljenja za zmanjšanje korpusnega žleza (snop aksonov, ki povezujejo obe polobli) pri nekaterih bolnikih z epilepsijo. Kasneje je bila pri teh bolnikih z razcepljenimi možgani raziskana hemisferična specializacija. Ugotovljeno je bilo, da je za govorne in druge logične in analitične funkcije odgovorna prevladujoča prevladujoča (ponavadi leva) polobla, medtem ko nedominantna hemisfera analizira prostorsko-časovne parametre zunanjega okolja. Torej se aktivira, ko poslušamo glasbo. Mozaična slika možganske aktivnosti kaže na to, da so v korteksu in podkožnih strukturah številna specializirana področja; hkratno delovanje teh področij potrjuje koncept možganov kot računalniške naprave z vzporedno obdelavo podatkov.

S prihodom novih raziskovalnih metod se bodo verjetno spremenile ideje o možganskih funkcijah. Uporaba naprav, ki nam omogočajo, da pridobimo "zemljevid" presnovne aktivnosti različnih delov možganov, kot tudi uporabo molekularnih genetskih pristopov, bi morali poglobiti naše poznavanje procesov, ki se pojavljajo v možganih. Glej tudi neuropsihologija.

PRIMERJALNA ANATOMIJA

Pri različnih vrstah vretenčarjev so možgani izjemno podobni. Če primerjamo na ravni nevronov, ugotovimo izrazito podobnost značilnosti, kot so uporabljeni nevrotransmiterji, nihanja koncentracij ionov, tipi celic in fiziološke funkcije. Temeljne razlike so odkrite le v primerjavi z nevretenčarji. Nevronični nevroni so veliko večji; pogosto so med seboj povezani ne s kemikalijami, temveč z električnimi sinapami, ki jih v človeških možganih redko najdemo. V živčnem sistemu nevretenčarjev so odkriti nekateri nevrotransmiterji, ki niso značilni za vretenčarje.

Med vretenčarji se razlike v strukturi možganov nanašajo predvsem na razmerje med posameznimi strukturami. Pri oceni podobnosti in razlik v možganih rib, dvoživk, plazilcev, ptic, sesalcev (vključno z ljudmi) je mogoče izpeljati več splošnih vzorcev. Prvič, vse te živali imajo enako strukturo in funkcije nevronov. Drugič, struktura in funkcije hrbtenjače in možganskega debla so zelo podobne. Tretjič, razvoj sesalcev spremlja izrazito povečanje kortikalnih struktur, ki dosežejo največji razvoj pri primatih. Pri dvoživkah je skorja le majhen del možganov, pri ljudeh pa prevladujoča struktura. Vendar pa se domneva, da so načela delovanja možganov vseh vretenčarjev skoraj enaka. Razlike so odvisne od števila interneuronskih povezav in interakcij, ki so višje, bolj so kompleksni možgani. Glejte tudi PRIMERJAVA ANATOMIJE.