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.
Možgani in njegova sestava
Človeški možgani so najpomembnejši organ centralnega živčnega sistema telesa, z le delno preučevano sestavo. Zagotavlja delovanje vseh drugih organov in sistemov ter ureja vedenje ljudi. Zaradi možganov človek postane družbeno aktivno bitje; drugače, če so možgani poškodovani in ne delujejo, gre oseba v vegetativno stanje. Preneha se odzivati na zunanje dražljaje, nič ne čuti in ne izvaja nobenih dejanj.
Brain
Čeprav so znanstveniki podrobno preučevali možgane, znanost še vedno ne pozna veliko svojih funkcij. O ogromnem potencialu tega telesa lahko samo ugibamo zaradi izoliranih primerov, opisanih v medicinski literaturi. V nasprotnem primeru so človeški možgani pomemben problem pri poznavanju človeškega telesa.
In čeprav je bilo v zadnjih letih veliko dela opravljenega na preučevanju novih možganskih funkcij, še vedno ni znano, za kaj se ta organ lahko uporabi.
Splošne informacije o možganih
Možgani so simetrični organi, ki na splošno ustrezajo celotni strukturi človeškega telesa. Nahaja se v škatli lobanje, kar je značilno za vse vretenčarje. V spodnjem delu možganov gre v hrbtenjačo, ki se nahaja v hrbtenici. Pri novorojenčkih je masa možganov približno 300 g in še naprej raste s telesom, pri odraslih pa doseže povprečno težo približno 1,5 kg.
V nasprotju s splošnim prepričanjem (ali bolje rečeno šalo) so mentalne sposobnosti osebe popolnoma neodvisne od velikosti in mase njegovih možganov. Pri odraslih se teža možganov giblje med 1,2-2,5 kg, kar pomeni, da je razlika več kot dvakratna. Poleg tega so ljudje z največjo možno maso (pribliţno 3 kg) ponavadi diagnosticirani z demenco.
Tehtanje možganov slavnih mrtvih znanstvenikov ali umetnikov je potrdilo tudi dejstvo, da njihove sposobnosti niso bile odvisne od velikosti tega organa. Pri ženskah je masa možganov v povprečju nekoliko nižja kot pri moških, vendar je to posledica dejstva, da je šibkejši spol seveda manjši od močnega. Tu ni nobene povezave z intelektualnimi sposobnostmi.
Pomembnost možganov za osebo kaže dejstvo, da ob pojavu ekstremnih pogojev za telo večina hranil začne vstopati v možgane. Pri daljšem postu se najprej porabijo maščobne zaloge, nato se začne obdobje razcepitve mišičnega tkiva.
Z zmanjšanjem celotne telesne mase za polovico se možganska masa zmanjša za 10-15%, čeprav pri zdravem človeku možgani tehtajo le 2% celotne mase. Fizična izčrpanost možganov je nemogoča, ker oseba preprosto ne živi do te točke.
Sestava možganov
Človeški možgani imajo precej zapleteno sestavo. To je mogoče pojasniti z dejstvom, da je tisti, ki je nadzorni center, ki določa aktivnost celotnega organizma. Trenutno je struktura možganov zelo dobro proučena, kar ni mogoče reči o mnogih njenih funkcijah in zmožnostih, ki jih znanost ne pozna.
Zunanja lupina možganov je sestavljena iz tako imenovane skorje, ki je živčno tkivo debeline od 1,5 do 4,5 mm. Po drugi strani je živčno tkivo sestavljeno iz nevronskih celic, katerih število v možganih odraslih je približno 15 milijard. Druga vrsta celic, glija, je v korteksu večkrat večja, vendar je njihova funkcija zapolniti prostor med nevroni in prenašati hranila. Funkcijo obdelave in prenosa informacij izvajajo nevroni. Pod korteksom se nahajajo naslednja področja možganov:
- Velike poloble. Simetrični del možganov, ki je sestavljen iz leve in desne strani. Velike poloble predstavljajo do 70% celotne mase tega organa. Obe hemisferi sta med seboj povezani z gostim žarkom nevronov, ki medsebojno izmenjujeta informacije. Sestava hemisfer vključuje prednji, okcipitalni, temporalni in parietalni režnji. Vsi so odgovorni za različne funkcije človeškega telesa: čute, govor, spomin, telesno aktivnost itd.
- Thalamus Prvi element območja, ki se imenuje diencephalon. Talamus je odgovoren za prenos živčnih impulzov med korteksom in vsemi čutili, razen vonja.
- Hipotalamus. Drugi element diencefalona. Še manjši je od talamusa, vendar opravlja veliko več funkcij. Hipotalamus vsebuje veliko število celic in je povezan z vsemi deli možganov. V njegovem "vzdrževanju" so spanje, spomin, spolna želja, občutki žeje in lakote, vročina in mraz, pa tudi številna druga stanja telesa. Hipotalamus deluje kot regulator, ki skuša telesu zagotoviti enako okolje v različnih pogojih. To počne z nadzorovanjem sproščanja hormonov v kri.
- Srednji možgani. To je ime odseka pod vmesnimi možgani, ki vsebuje veliko število specifičnih celic. Odgovoren je za slušno in vizualno zaznavanje informacij (zlasti binokularni vid je rezultat dela srednjih možganov). Njegove druge funkcije vključujejo odzive na zunanje dražljaje, sposobnost orientacije v prostoru in komunikacijo z vegetativnim živčnim sistemom.
- Varolijev most. Imenuje se tudi "most". To ime je podano na tem mestu, ker je povezava med možgani in hrbtenjačo, pa tudi med drugimi deli možganov.
- Mali možgani. Ta majhen del možganov, ki se nahaja poleg mostu, se zaradi njegovega pomena za telo pogosto imenuje tudi drugi možgani. Celo navzven je podoben človeškim možganom, saj je sestavljen iz dveh polobli, pokritih z lubjem. Mali možgani imajo le 10% skupne teže možganov, po drugi strani pa je koordinacija in gibanje osebe popolnoma odvisna od njegovega dela. Osupljiv primer kršitve malih možganov je stanje zastrupitve.
- Podolgovati možgani. Zadnji del možganov, ki se nahaja v lobanji. Je povezava v interakciji centralnega živčnega sistema s preostalim delom telesa. Poleg tega je medulla oblongata odgovorna za delo dihalnega in prebavnega sistema, pa tudi za nekatere reflekse - kihanje, kašljanje in požiranje, ki so reakcije na zunanje dražljaje.
Video
Študija možganov
Znanstveniki dolgo časa niso mogli preučevati strukture možganov. Razlog za to je pomanjkanje ustreznih metod analize. Natančneje, sestava bi se lahko določila kot rezultat obdukcije, vendar ni bilo mogoče ugotoviti namena tega ali tega oddelka.
Določen napredek je bil dosežen z uporabo metode ablacije, za katero so bili odstranjeni ločeni deli možganov, nato pa so zdravniki opazili spremembe v vedenju ljudi. Vendar pa ta tehnika ni bila učinkovita, saj so bili številni deli možganov odgovorni za vitalne funkcije in oseba je umrla.
Sodobne metode raziskovanja tega vitalnega organa so veliko bolj humane in učinkovitejše. Bistvo teh metod je registrirati najmanjše spremembe v magnetnem in električnem polju, saj je delo možganov neprekinjen tok impulzov. In če prej znanstveniki preprosto niso imeli potrebnih sredstev za registracijo tako majhnih vrednosti na terenu, je zdaj mogoče narediti na tak način, da oseba nič ne čuti.
Primeri takšnih študij so računalniška tomografija in magnetna resonanca (CT in MRI).
Bolezni možganov
Kot vsak drugi organ so možgani nagnjeni k boleznim. Skupaj jih je več kot ducat, zato so zaradi udobnosti študija in zdravljenja razdeljeni v več glavnih kategorij:
- Žilne bolezni. Možgani prejmejo največjo količino kisika in hranil v primerjavi z drugimi organi. To pomeni, da ima stabilen krvni obtok možganov pomembno vlogo pri njegovem normalnem delovanju. Vsaka patološka sprememba prej ali slej vodi v slabe posledice, celo smrt. Cerebralna ateroskleroza, vaskularna distonija možganov in možganska kap so najpogostejše žilne bolezni možganov.
- Tumor možganov Tumorji se pojavijo v katerem koli delu možganov in so lahko benigni in maligni. Slednji se zelo hitro razvijejo in privedejo do neposredne smrti pacienta. Lahko se razvijejo tudi v ozadju prodiranja rakavih celic iz drugih organov ali krvi.
- Degenerativna možganska poškodba. Te bolezni vodijo do kršenja osnovnih funkcij telesa: motorične aktivnosti, koordinacije, spomina, pozornosti itd. Ta kategorija vključuje Alzheimerjevo, Parkinsonovo, Pick in druge.
- Prirojene nepravilnosti. Med temi boleznimi je stopnja smrtnosti zelo visoka in preživeli otroci imajo težave z duševnim razvojem.
- Nalezljive bolezni. Poškodbe možganov so posledica porazov celotnega telesa zaradi tujih virusov, bakterij ali mikrobov.
- Poškodbe glave Zdravljenje možganskih bolezni zahteva večjo pozornost in visoko usposobljenost zdravnika. V nobenem primeru jih ne morete diagnosticirati in zdraviti sami, in če imate zdravstvene težave, se morate prijaviti na pregled.
Kako človeški možgani: oddelki, struktura, funkcija
Osrednji živčni sistem je del telesa, ki je odgovoren za naše dojemanje zunanjega sveta in nas samih. Ureja delo celotnega telesa in je dejansko fizični substrat, kar imenujemo »ja«. Glavni organ tega sistema so možgani. Poglejmo, kako so razporejeni možganski odseki.
Funkcije in struktura človeških možganov
Ta organ je sestavljen predvsem iz celic, imenovanih nevroni. Te živčne celice proizvajajo električne impulze, zaradi katerih živčni sistem deluje.
Delo nevronov zagotavljajo celice, imenovane nevroglija - predstavljajo skoraj polovico celotnega števila celic CNS.
Nevroni so sestavljeni iz telesa in procesov dveh vrst: aksonov (prenosni impulz) in dendriti (sprejemni impulz). Tela živčnih celic tvorijo tkivno maso, ki se imenuje siva snov, in njihovi aksoni so vtkani v živčna vlakna in so bela snov.
- Trdna. Je tanek film, ena stran ob kostnem tkivu lobanje, druga pa neposredno v skorjo.
- Mehka Sestavljen je iz ohlapne tkanine in tesno obdaja površino polobli, gre v vse razpoke in utore. Njegova naloga je prekrvavitev krvi v organ.
- Spider Web. Nahaja se med prvo in drugo lupino in opravi izmenjavo cerebrospinalne tekočine (cerebrospinalne tekočine). Tekočina je naravni amortizer, ki ščiti možgane pred poškodbami med gibanjem.
Nato podrobneje pogledamo, kako deluje človeški možgani. Morfo-funkcionalne značilnosti možganov so razdeljene na tri dele. Spodnji del se imenuje diamant. Kjer se začne rombasti del, se hrbtenjača konča - preide v medullo in posterior (pons in cerebelum).
Sledi srednji možgani, ki združujejo spodnje dele z glavnim živčnim centrom - prednjim delom. Slednja vključuje terminalne (možganske poloble) in diencefalon. Glavne funkcije možganskih hemisfer so organizacija višje in nižje živčne dejavnosti.
Končni možgani
Ta del ima največji obseg (80%) v primerjavi z drugimi. Sestavljata ga dve veliki polobli, ki ju povezujeta korpusni kalup, ter vohalno središče.
Za oblikovanje vseh miselnih procesov so odgovorne cerebralne poloble, levo in desno. Tu je največja koncentracija nevronov, opaziti pa so najzahtevnejše povezave med njimi. V globini vzdolžnega žleba, ki ločuje poloblo, je gosta koncentracija bele snovi - corpus callosum. Sestavljen je iz kompleksnih pleksov živčnih vlaken, ki prepletajo različne dele živčnega sistema.
Znotraj bele snovi se pojavijo grozdi nevronov, ki se imenujejo bazalni gangliji. Bližina "transportnega stičišča" možganov omogoča, da te oblike uravnavajo mišični tonus in izvajajo trenutne refleksno-motorične odzive. Poleg tega so bazalni gangliji odgovorni za nastanek in delovanje kompleksnih samodejnih dejanj, ki delno ponavljajo funkcije majhnega mozga.
Možganska skorja
Ta majhna površinska plast sive snovi (do 4,5 mm) je najmlajša tvorba v centralnem živčnem sistemu. To je možganska skorja, ki je odgovorna za delo višjega živčnega delovanja človeka.
Študije so omogočile ugotoviti, katera področja skorje so nastala med evolucijskim razvojem relativno pred kratkim in so bila še vedno prisotna v naših prazgodovinskih prednikih:
- neokorteks je nov zunanji del skorje, ki je njegov glavni del;
- archicortex - starejši subjekt, odgovoren za nagonsko vedenje in človeška čustva;
- Paleokorteks je najstarejše področje, ki se ukvarja z nadzorom vegetativnih funkcij. Poleg tega pomaga ohranjati notranje fiziološko ravnovesje telesa.
Čelni režnji
Največji delci velikih polobel so odgovorni za kompleksne motorične funkcije. Prostovoljni gibi so načrtovani v čelnih delih možganov, tu pa se nahajajo tudi govorni centri. V tem delu korteksa se izvaja voljni nadzor obnašanja. V primeru poškodbe čelnih rež, oseba izgubi moč nad svojimi dejanji, se obnaša antisocialno in preprosto neustrezno.
Potisni režnji
V tesni povezavi z vidno funkcijo so odgovorni za obdelavo in zaznavanje optičnih informacij. To pomeni, da preoblikujejo celoten sklop teh svetlobnih signalov, ki vstopajo v mrežnico, v pomembne vizualne podobe.
Parietalne mešičke
Opravljajo prostorsko analizo in proces večino občutkov (dotik, bolečina, "mišični občutek"). Poleg tega prispeva k analizi in integraciji različnih informacij v strukturirane fragmente - sposobnost zaznavanja lastnega telesa in njegovih strani, sposobnost branja, branja in pisanja.
Začetni režnji
V tem delu poteka analiza in obdelava avdio informacij, ki zagotavlja funkcijo sluha in zaznavanje zvokov. Temporalni režnji so vpleteni v prepoznavanje obrazov različnih ljudi, pa tudi v obrazne izraze in čustva. Tukaj so informacije strukturirane za trajno shranjevanje, zato se izvaja dolgoročni spomin.
Poleg tega časovni režnji vsebujejo govorne centre, poškodbe, ki povzročajo nezmožnost zaznavanja ustnega govora.
Delež otočkov
Šteje se, da je odgovoren za oblikovanje zavesti v človeku. V trenutkih empatije, empatije, poslušanja glasbe in zvokov smeha in joka se aktivno lože otočkov. Obravnava tudi občutke odpornosti proti umazaniji in neprijetnim vonjem, vključno z namišljenimi dražljaji.
Vmesni možgani
Vmesni možgani služi kot nekakšen filter za nevronske signale - vzame vse vhodne informacije in odloči, kam naj gre. Sestavljajo ga spodnji in zadnji del (thalamus in epithalamus). Endokrina funkcija je tudi realizirana v tem delu, t.j. hormonsko presnovo.
Spodnji del je sestavljen iz hipotalamusa. Ta majhna gosta nevronov ima velik vpliv na celotno telo. Poleg uravnavanja telesne temperature hipotalamus nadzira cikle spanja in budnosti. Prav tako sprosti hormone, ki so odgovorni za lakoto in žejo. Ker je hipotalamus središče užitka, uravnava spolno vedenje.
Prav tako je neposredno povezana z hipofizo in prenaša živčevje v endokrino aktivnost. Funkcije hipofize so po drugi strani regulacija dela vseh žlez telesa. Električni signali gredo iz hipotalamusa v hipofizo v možganih, "naročajo" proizvodnjo katerih hormonov je treba začeti in katere je treba ustaviti.
Diencefalon vključuje tudi:
- Talamus - ta del opravlja funkcije "filtra". Pri tem se signali iz vizualnih, slušnih, okusnih in otipnih receptorjev obdelujejo in razdelijo ustreznim oddelkom.
- Epithalamus - proizvaja hormon melatonin, ki uravnava cikle budnosti, sodeluje v procesu pubertete in nadzira čustva.
Midbrain
Predvsem uravnava slušno in vizualno refleksno aktivnost (zoženje zenice pri močni svetlobi, obračanje glave na vir glasnega zvoka itd.). Po obdelavi v talamusu informacije preidejo v srednji možgani.
Tu se nadalje obdeluje in začne proces zaznavanja, oblikovanje smiselnega zvoka in optične podobe. V tem delu je sinhronizirano gibanje oči in zagotovljen binokularni vid.
Srednji možgani vključujejo noge in kvadrokromijo (dve slušni in dve vizualni nasipi). V notranjosti je votlina srednjega možganja, ki združuje prekate.
Medulla oblongata
To je starodavna tvorba živčnega sistema. Funkcije medulle oblongata zagotavljajo dihanje in srčni utrip. Če poškodujete to območje, potem oseba umre - kisik preneha teči v kri, ki ga srce ne črpa več. V nevronih tega oddelka se začnejo zaščitni refleksi, kot so kihanje, utripanje, kašljanje in bruhanje.
Struktura podolgovate medule je podobna podolgovati žarki. V njem je jedro sive snovi: retikularna tvorba, jedro več lobanjskih živcev in nevronska vozlišča. Piramida medulla oblongata, sestavljena iz piramidnih živčnih celic, opravlja prevodno funkcijo, ki združuje možgansko skorjo in hrbtno regijo.
Najpomembnejši centri medulle oblongata so:
- regulacijo dihanja
- regulacijo krvnega obtoka
- regulacijo številnih funkcij prebavnega sistema
Zadnji možgani: most in mali možgani
Struktura zadnjih možganov vključuje pons in cerebelum. Funkcija mostu je zelo podobna njenemu imenu, saj je sestavljena predvsem iz živčnih vlaken. Most možganov je v bistvu »avtocesta«, preko katere signali od telesa do možganov prehajajo in impulzi potujejo od živčnega centra do telesa. Na naraščajočih načinih prehaja most možganov v srednji možgan.
Mali možgani imajo veliko več možnosti. Funkcije majhnega mozga so koordinacija gibov telesa in vzdrževanje ravnovesja. Poleg tega mali možgani ne urejajo le kompleksnih gibov, temveč prispevajo tudi k prilagoditvi mišično-skeletnega sistema pri različnih motnjah.
Na primer, poskusi z uporabo invertoskopa (posebna očala, ki spreminjajo podobo sveta, ki ga obkroža) so pokazali, da so funkcije majhnega mozga odgovorne ne le za to, da se oseba začne orientirati v prostoru, temveč tudi vidi svet pravilno.
Anatomsko, mali možgani ponavljajo strukturo velikih polobel. Zunaj je prekrita s plastjo sive snovi, pod katero je kopica bele barve.
Limbični sistem
Limbični sistem (od latinske besede limbus - rob) se imenuje množica formacij, ki obkrožajo zgornji del trupa. Sistem vključuje vohalne centre, hipotalamus, hipokampus in retikularno formacijo.
Glavne funkcije limbičnega sistema so prilagoditev organizma spremembam in uravnavanje čustev. Ta tvorba prispeva k ustvarjanju trajnih spominov prek povezav med spominom in čutnimi izkušnjami. Tesna povezava med vohalnim traktom in čustvenimi središči vodi k dejstvu, da nam vonji povzročajo tako močne in jasne spomine.
Če navedete glavne funkcije limbičnega sistema, je odgovoren za naslednje postopke:
- Občutek vonja
- Komunikacija
- Spomin: kratkoročno in dolgoročno
- Utrujen spanec
- Učinkovitost oddelkov in organov
- Čustva in motivacijska komponenta
- Intelektualna dejavnost
- Endokrini in vegetativni
- Delno vključen v nastanek hrane in spolni nagon
Brain: struktura in funkcije, splošni opis
Možgani so glavni kontrolni organ centralnega živčnega sistema (CNS), kjer veliko število strokovnjakov z različnih področij, kot so psihiatrija, medicina, psihologija in nevrofiziologija, delajo že več kot 100 let za proučevanje njegove strukture in funkcij. Kljub dobremu proučevanju njene strukture in komponent še vedno obstajajo številna vprašanja o delu in procesih, ki potekajo vsako sekundo.
Kje se nahajajo možgani
Možgani spadajo v osrednji živčni sistem in se nahajajo v votlini lobanje. Zunaj jo zanesljivo ščitijo kosti lobanje, v notranjosti pa so zaprte v treh lupinah: mehka, arahnoidna in čvrsta. Spinalna tekočina - cerebrospinalna tekočina kroži med temi membranami - cerebrospinalno tekočino, ki služi kot amortizer in preprečuje tremor tega organa v primeru manjših poškodb.
Človeški možgani so sistem, ki je sestavljen iz med seboj povezanih oddelkov, od katerih je vsak del odgovoren za opravljanje določenih nalog.
Da bi razumeli delovanje kratkega opisa možganov, ni dovolj, da bi razumeli, kako deluje, morate najprej podrobno preučiti njegovo strukturo.
Za kaj so odgovorni možgani?
Ta organ, tako kot hrbtenjača, spada v osrednji živčni sistem in igra vlogo posrednika med okoljem in človeškim telesom. S tem se izvajajo samokontrola, reprodukcija in zapomnitev informacij, figurativno in asociativno razmišljanje ter drugi kognitivni psihološki procesi.
V skladu z naukom akademika Pavlova je oblikovanje misli funkcija možganov, in sicer skorja velikih polobel, ki so najvišji organi živčne dejavnosti. Mali možgani, limbični sistem in nekateri deli možganske skorje so odgovorni za različne vrste spomina, vendar je lahko spomin drugačen, zato ni mogoče izolirati nobene posamezne regije, ki je odgovorna za to funkcijo.
Odgovoren je za upravljanje avtonomnih vitalnih funkcij telesa: dihanje, prebava, endokrini in izločilni sistemi ter nadzor telesne temperature.
Da bi odgovorili na vprašanje, kakšno funkcijo opravljajo možgani, ga moramo najprej pogojno razdeliti na dele.
Strokovnjaki identificirajo 3 glavne dele možganov: prednji, srednji in rombasti (zadnji) odsek.
- Fronta opravlja najvišje psihiatrične funkcije, kot so sposobnost učenja, čustvena komponenta človekovega značaja, njegov temperament in kompleksni refleksni procesi.
- Povprečje je odgovorno za senzorične funkcije in obdelavo vhodnih informacij iz organov sluha, vida in dotika. Centri, ki se nahajajo v njem, lahko uravnavajo stopnjo bolečine, saj siva snov pod določenimi pogoji lahko povzroči endogene opiate, ki povečajo ali zmanjšajo prag bolečine. Prav tako igra vlogo vodnika med skorjo in osnovnimi delitvami. Ta del nadzoruje telo skozi različne prirojene reflekse.
- Diamantna ali posteriorna, odgovorna za mišični tonus, usklajevanje telesa v prostoru. Skozi se izvaja namensko gibanje različnih mišičnih skupin.
Naprava možganov ne moremo preprosto na kratko opisati, saj ima vsak njen del več odsekov, od katerih vsak opravlja določene funkcije.
Kako izgledajo človeški možgani?
Anatomija možganov je relativno mlada znanost, saj je bila prepovedana dolgo časa zaradi zakonov, ki prepovedujejo odpiranje in pregledovanje organov in glave osebe.
Študija topografske anatomije možganov v predelu glave je potrebna za natančno diagnozo in uspešno zdravljenje različnih topografskih anatomskih motenj, na primer: poškodbe lobanje, žilnih in onkoloških bolezni. Če si predstavljate, kako izgleda oseba GM, morate najprej preučiti njihov videz.
Po videzu je GM želatinasta masa rumenkaste barve, zaprta v zaščitno lupino, tako kot vsi organi človeškega telesa, ki jo sestavljajo 80% vode.
Velike poloble imajo praktično volumen tega organa. Pokriti so s sivo snovjo ali lubjo - najvišjim organom nevropsihične dejavnosti človeka, v notranjosti - bele snovi, ki jo sestavljajo procesi živčnih končičev. Površina polobli ima kompleksen vzorec, saj se giracije odvijajo v različnih smereh in valji med njimi. V skladu s temi navadami je običajno, da jih razdelimo na več oddelkov. Znano je, da vsak del opravlja določene naloge.
Da bi razumeli, kako izgledajo možgani osebe, ni dovolj, da preverimo njihov videz. Obstaja več študijskih metod, ki pomagajo preiskati možgane od znotraj v oddelku.
- Sagitalni odsek. Gre za vzdolžni prerez, ki poteka skozi središče človekove glave in ga deli na 2 dela. To je najbolj informativna metoda raziskav, ki jo lahko uporabimo za diagnosticiranje različnih bolezni tega organa.
- Sprednja injekcija možganov je podobna preseku velikih rež in omogoča, da razmislimo o forniksu, hipokampusu in corpus callosum, pa tudi o hipotalamusu in talamusu, ki nadzorujejo vitalne funkcije telesa.
- Vodoravni rez. Omogoča razmislek o strukturi tega telesa v vodoravni ravnini.
Anatomija možganov, pa tudi anatomija glave in vratu osebe, je težko preučevati iz več razlogov, vključno z dejstvom, da je za opisovanje potrebna velika količina materiala in dobro klinično usposabljanje.
Kako človeški možgani
Znanstveniki po vsem svetu preučujejo možgane, njegovo strukturo in funkcije, ki jih opravlja. V zadnjih nekaj letih so bila narejena številna pomembna odkritja, vendar ta del telesa še vedno ni popolnoma razumljen. Ta pojav je pojasnjen s kompleksnostjo proučevanja strukture in funkcij možganov ločeno od lobanje.
Struktura možganskih struktur pa določa funkcije, ki jih opravljajo njeni oddelki.
Znano je, da je ta organ sestavljen iz živčnih celic (nevronov), ki so med seboj povezane snopki filamentoznih procesov, toda kako sočasno delujejo kot en sam sistem, še vedno ni jasno.
Študija strukture možganov, ki temelji na študiji sagitalne incizije lobanje, bo pomagala raziskati delitve in membrane. Na tej sliki lahko vidimo skorjo, medialno površino velikih polobli, strukturo debla, mali možgani in korpusni kalup, ki ga sestavljajo blazina, steblo, koleno in kljun.
GM je z zunanje strani zanesljivo zaščiten s kosti lobanje, v notranjosti 3 pa z meninge: trdno arahnoidno in mehko. Vsak od njih ima svojo napravo in opravlja določene naloge.
- Globoka mehka lupina zajema hrbtenjačo in možgane, hkrati pa vstopa v vse vrzeli in utore velikih polobel, v debelini pa so krvne žile, ki hranijo ta organ.
- Arachnoidna membrana je ločena od prvega subarahnoidnega prostora, polnega cerebrospinalne tekočine (cerebrospinalne tekočine), vsebuje pa tudi krvne žile. Ta lupina je sestavljena iz vezivnega tkiva, iz katerega se oddaljujejo nitasti procesi razvejanja (pramenov), vtkana v mehko lupino in njihovo število se s starostjo poveča, s čimer se krepi vez. Vmes. V lunasti sinusov dura mater prodrejo venasti izrastki arahnoidne membrane.
- Trdna lupina ali pachymeninks je sestavljena iz snovi vezivnega tkiva in ima 2 površini: zgornjo, nasičeno s krvnimi žilami in notranjo, ki je gladka in sijoča. Ta stran pahymeninks soseda medulla, in zunaj - lobanje. Med trdno in arahnoidno lupino je ozek prostor, napolnjen z majhno količino tekočine.
Približno 20% celotnega volumna krvi, ki teče skozi posteriorne možganske arterije, kroži v možganih zdrave osebe.
Možgane lahko vizualno razdelimo na 3 glavne dele: 2 veliki polobli, deblo in mali možgani.
Siva snov oblikuje skorjo in pokriva površino velikih polobel, njena majhna količina v obliki jeder pa se nahaja v podolgovati medli.
V vseh možganskih regijah so ventrikle, v votlinah katerih se giblje cerebrospinalna tekočina, ki se v njih oblikuje. Hkrati tekočina iz četrtega prekata vstopi v subarahnoidni prostor in ga opere.
Razvoj možganov se začne tudi med intrauterinim odkrivanjem ploda, končno pa se oblikuje do 25. leta starosti.
Glavni deli možganov
Na slikah lahko preučujemo tisto, iz česar sestavljajo možgani in sestava možganov navadne osebe. Strukturo človeških možganov lahko gledamo na več načinov.
Prva ga deli na komponente, ki sestavljajo možgane:
- Zadnji je predstavljen z dvema velikima polkrogama, ki ju združuje corpus callosum;
- intermediat;
- medij;
- podolgovate;
- iz nje izstopata posteriorna meja s podaljšanim medullom, mali možgani in most.
Prav tako lahko določite glavni del človeških možganov, in sicer 3 velike strukture, ki se začnejo razvijati med razvojem zarodka:
V nekaterih učbenikih je možganska skorja običajno razdeljena na dele, tako da ima vsaka od njih določeno vlogo v višjem živčnem sistemu. V skladu s tem se razlikujejo naslednji predeli možganov: frontalni, časovni, parietalni in okcipitalni.
Velike poloble
Za začetek upoštevajte strukturo možganskih hemisfer.
Človeški končni možgani kontrolirajo vse vitalne procese in jih osrednji sulcus deli na 2 veliki hemisferi možganov, pokriti zunaj z lubjem ali sivo snovjo, v notranjosti pa bele snovi. Med njimi v globinah osrednjega girusa jih združuje korpus kolosuma, ki služi kot povezovalna in prenosna informacijska povezava med drugimi oddelki.
Struktura sive snovi je kompleksna in je odvisna od 3 do 6 plasti celic.
Vsaka delnica je odgovorna za opravljanje določenih funkcij in koordinacijo gibanja okončin, na primer desna stran obdeluje neverbalne informacije in je odgovorna za prostorsko orientacijo, leva pa je specializirana za duševno dejavnost.
V vsaki hemisferi strokovnjaki razlikujejo 4 cone: frontalen, okcipitalen, parietalni in časovni, opravljajo določene naloge. Predvsem je parietalni del možganske skorje odgovoren za vidno funkcijo.
Znanost, ki preučuje podrobno strukturo možganske skorje, se imenuje arhitektonika.
Medulla oblongata
Ta del je del možganskega stebla in služi kot povezava med hrbtenjačo in terminalnim segmentom. Ker je prehodni element, združuje značilnosti hrbtenjače in strukturne značilnosti možganov. Belo snov v tem delu predstavljajo živčna vlakna, siva - v obliki jeder:
- Jedro oljke je komplementarni element majhnega mozga, odgovoren je za ravnotežje;
- Retikularna tvorba povezuje vse čutne organe z medullo oblongato in je delno odgovorna za delo določenih delov živčnega sistema;
- Jedro lobanjevega živca vključuje: glosofaringealni, potujoči, dodatni, hipoglosalni živce;
- Jedra dihanja in krvnega obtoka, ki so povezana z jedri vagusnega živca.
Ta notranja struktura je posledica funkcij možganskega debla.
Odgovorna je za obrambne reakcije telesa in uravnava vitalne procese, kot so srčni utrip in krvni obtok, tako da poškodba te komponente povzroči takojšnjo smrt.
Pons
Struktura možganov vključuje pons, služi kot povezava med možgansko skorjo, možganom in hrbtenjačo. Sestavljen je iz živčnih vlaken in sive snovi, most pa služi kot prevodnik glavne arterije, ki hrani možgane.
Midbrain
Ta del ima zapleteno strukturo in je sestavljen iz strehe, sredi možganskega dela pnevmatike, sylvianskega vodovoda in nog. V spodnjem delu se meji na zadnji del, in sicer na pons in cerebelum, na vrhu pa se nahaja vmesni mož, povezan s terminalnim.
Streha je sestavljena iz 4 gričev, znotraj katerih se nahajajo jedra, ki služijo kot središča za zaznavanje informacij, ki jih prejmejo oči in organi sluha. Ta del je tako vključen v področje, ki je odgovorno za pridobivanje informacij, in se nanaša na starodavne strukture, ki sestavljajo strukturo človeških možganov.
Mali možgani
Mali mož zavzema skoraj celoten zadnji del in ponavlja osnovna načela strukture človeških možganov, ki so sestavljena iz dveh polobli in neparne oblike, ki ju povezuje. Površina mehurčkov je prekrita s sivo snovjo, v notranjosti pa so bele barve, poleg tega siva snov v debelini polobli tvori dve jedri. Bela snov s tremi pari nog povezuje mali možgani z možganskim deblom in hrbtenjačo.
Ta možganski center je odgovoren za koordinacijo in regulacijo motorične aktivnosti človeških mišic. Prav tako ohranja določeno držo v okolju. Odgovorni za mišični spomin.
Struktura možganske skorje je precej dobro preučena. Torej gre za kompleksno slojevito strukturo debeline 3-5 mm, ki pokriva belo snov velikih polobli.
Nevroni s snopi filamentoznih procesov, aferentnih in eferentnih živčnih vlaken, glija tvorijo skorjo (zagotavljajo prenos impulzov). V njej je 6 plasti, ki so po strukturi različne:
- granulirani;
- molekula;
- zunanja piramida;
- notranja granulirana;
- notranja piramidna;
- zadnja plast je sestavljena iz vidnih celic vretena.
Zaseda približno polovico obsega polobel, njeno območje v zdravi osebi pa je približno 2.200 kvadratnih metrov. glej Površina lubja je prekrita z brazdami, v globini katere je ena tretjina celotne površine. Velikost in oblika brazd obeh hemisfer je strogo individualna.
Korteks je nastal relativno pred kratkim, vendar je središče celotnega višjega živčnega sistema. Strokovnjaki v svoji sestavi identificirajo več delov:
- neokorteks (novi) glavni del pokriva več kot 95%;
- archicortex (staro) - približno 2%;
- paleokorteks (starodavno) - 0,6%;
- vmesno lubje, zavzema 1,6% celotnega lubja.
Znano je, da je lokalizacija funkcij v skorji odvisna od lokacije živčnih celic, ki zajamejo eno od vrst signalov. Zato obstajajo tri glavna področja zaznavanja:
Slednja regija zavzema več kot 70% lubja, njen osrednji namen pa je usklajevanje dejavnosti prvih dveh območij. Prav tako je odgovorna za sprejemanje in obdelavo podatkov iz območja senzorja in ciljno obnašanje, ki ga povzroča ta informacija.
Med možgansko skorjo in medullo podolgovato je podkorteks ali drugače - subkortikalne strukture. Sestavljen je iz vidnih zob, hipotalamusa, limbičnega sistema in drugih ganglij.
Glavne funkcije možganov
Glavne funkcije možganov so obdelava podatkov, pridobljenih iz okolja, kot tudi nadzor gibanja človeškega telesa in njegove duševne aktivnosti. Vsak del možganov je odgovoren za opravljanje določenih nalog.
Medulla oblongata nadzoruje delovanje zaščitnih funkcij telesa, kot so utripanje, kihanje, kašljanje in bruhanje. Nadzoruje tudi druge refleksne vitalne procese - dihanje, izločanje sline in želodčnega soka, požiranje.
S pomočjo ponsa poteka usklajeno gibanje oči in obraznih gub.
Mali možgani nadzorujejo motorično in koordinacijsko aktivnost telesa.
Srednji možgani so predstavljeni s pediklo in tetrakromijo (dva slušna in dva optična grebena). Z njim se izvaja orientacija v prostoru, sluh in jasnost vida, je odgovoren za mišice oči. Za refleksno glavo je odgovoren v smeri dražljaja.
Diencefalon je sestavljen iz več delov:
- Talamus je odgovoren za oblikovanje čutov, kot so bolečina ali okus. Poleg tega upravlja taktilne, zvočne, vohalne občutke in ritme človeškega življenja;
- Epithalamus je sestavljen iz epifize, ki nadzoruje dnevne biološke ritme in deli svetlobni dan v času budnosti in časa zdravega spanja. Ima sposobnost zaznavanja svetlobnih valov skozi kosti lobanje, odvisno od njihove intenzivnosti, proizvaja ustrezne hormone in nadzoruje presnovne procese v človeškem telesu;
- Hipotalamus je odgovoren za delovanje srčnih mišic, normalizacijo telesne temperature in krvnega tlaka. Z njim se daje signal za sproščanje stresnih hormonov. Odgovoren za lakoto, žejo, užitek in spolnost.
Zgornji del hipofizne žleze se nahaja v hipotalamusu in je odgovoren za proizvodnjo hormonov, od katerih sta odvisna puberteta in delovanje človeškega reproduktivnega sistema.
Vsaka polobla je odgovorna za izvajanje svojih posebnih nalog. Na primer, desna velika polobla sama nabira podatke o okolju in izkušnjah komunikacije z njim. Nadzoruje gibanje udov na desni strani.
Na levi veliki polobli je govorni center, ki je odgovoren za človeški govor, nadzoruje tudi analitične in računske dejavnosti, v središču pa se oblikuje abstraktno mišljenje. Prav tako desna stran nadzoruje gibanje udov.
Struktura in funkcija možganske skorje sta neposredno odvisna drug od drugega, tako da jo zavoji pogojno delijo na več delov, od katerih vsak opravlja določene operacije:
- časovni reženj, nadzor sluha in šarm;
- okcipitalni del se prilagodi za vid;
- v parietalni obliki, na dotik in okus;
- frontalni deli so odgovorni za govor, gibanje in kompleksne miselne procese.
Limbični sistem je sestavljen iz olfaktornih centrov in hipokampusa, ki je odgovoren za prilagajanje telesa spreminjanju in prilagajanju čustvene komponente telesa. Z njegovo pomočjo nastajajo trajni spomini zaradi združevanja zvokov in vonjev z določenim časovnim obdobjem, v katerem so se pojavili čutni šoki.
Poleg tega nadzoruje miren spanec, hrambo podatkov v kratkoročnem in dolgoročnem spominu, intelektualne dejavnosti, upravljanje z endokrinim in avtonomnim živčnim sistemom ter sodeluje pri oblikovanju reprodukcijskega instinkta.
Kako človeški možgani
Delo človeških možganov se ne ustavi niti v sanjah, znano je, da imajo ljudje, ki so v komi, tudi nekatere oddelke, kar dokazujejo njihove zgodbe.
Glavno delo tega telesa poteka s pomočjo velikih polobli, od katerih je vsaka odgovorna za določeno sposobnost. Opazili smo, da poloble niso enake po velikosti in funkcijah - desna stran je odgovorna za vizualizacijo in ustvarjalno razmišljanje, običajno več kot leva stran, ki je odgovorna za logiko in tehnično razmišljanje.
Znano je, da imajo moški več možganske mase kot ženske, vendar ta značilnost ne vpliva na duševne sposobnosti. Na primer, ta indikator v Einsteinu je bil pod povprečjem, toda njegova parietalna cona, ki je odgovorna za znanje in ustvarjanje podob, je bila velikega obsega, kar je znanstveniku omogočilo razviti teorijo relativnosti.
Nekateri ljudje so obdarjeni s super sposobnostmi, to je tudi zasluga tega telesa. Te značilnosti se kažejo v hitrem pisanju ali branju, fotografskem spominu in drugih nepravilnostih.
Tako ali drugače je dejavnost tega organa ključnega pomena pri zavestnem nadzoru človeškega telesa, prisotnost korteksa pa človeka razlikuje od drugih sesalcev.
Kar je po mnenju znanstvenikov nenehno v človeških možganih
Strokovnjaki, ki preučujejo psihološke zmožnosti možganov, menijo, da se kognitivne in duševne funkcije izvajajo kot rezultat biokemičnih tokov, vendar se ta teorija trenutno postavlja pod vprašaj, ker je to telo biološki objekt in načelo mehanskega delovanja ne dopušča, da bi popolnoma spoznali njegovo naravo.
Možgani so nekakšen volan celotnega organizma, ki vsak dan opravlja veliko število nalog.
Anatomske in fiziološke značilnosti strukture možganov so predmet študij že več desetletij. Znano je, da ima ta organ posebno mesto v strukturi centralnega živčnega sistema (centralni živčni sistem) osebe in da so njegove značilnosti različne za vsako osebo, zato je nemogoče najti 2 osebi, ki sta enako misleča.