Hjerne: Funksjoner, struktur

Hjernen er selvfølgelig hoveddelen av det menneskelige sentralnervesystemet.

Forskere tror at det brukes av bare 8%.

Derfor er dens skjulte muligheter uendelige og ikke studert. Det er heller ikke noe forhold mellom talenter og menneskelige evner. Strukturen og funksjonen av hjernen innebærer kontroll over hele vitaliteten av organismen.

Hjernens plassering under beskyttelsen av de sterke beinene i skallen sikrer normal kroppsfunksjon.

struktur

Den menneskelige hjerne er pålidelig beskyttet av sterke bein av skallen, og opptar nesten hele rommet på skallen. Anatomister skiller betinget følgende hjernegrupper: de to halvkule, stammen og hjernen.

En annen divisjon er også tatt. Deler av hjernen er de temporale, frontale lobene og kronen og baksiden av hodet.

Dens struktur består av mer enn hundre milliarder neuroner. Massen er normalt veldig forskjellig, men den når 1800 gram, for kvinner er gjennomsnittet litt lavere.

Hjernen består av grå materiale. Cortex består av samme grå materie, dannet av nesten hele massen av nerveceller som tilhører dette organet.

Under det er skjult hvitt materiale, som består av prosesser av nevroner, som er ledere, blir nerveimpulser overført fra kropp til subkortex for analyse, så vel som kommandoer fra cortex til deler av kroppen.

Hjernens områder for å løpe ligger i cortex, men de er også i det hvite saken. Dype sentre kalles kjernekraft.

Representerer hjernestrukturen, i dypet av sin hule region som består av 4 ventrikler, separert av kanaler, hvor væsken som utfører beskyttelsesfunksjonen sirkulerer. Utenfor har den beskyttelse fra tre skall.

funksjoner

Den menneskelige hjerne er herskeren av hele livet i kroppen fra de minste bevegelsene til en høy funksjon av tenkning.

Hjernedivisjoner og deres funksjoner inkluderer behandling av signaler fra reseptormekanismer. Mange forskere mener at dets funksjoner også inkluderer ansvar for følelser, følelser og minne.

Detaljer bør vurdere hjernens grunnleggende funksjoner, samt det spesifikke ansvaret for sine seksjoner.

bevegelse

All motoraktivitet i kroppen refererer til styringen av den sentrale gyrus, som passerer gjennom fronten av parietalloben. Koordinasjonen av bevegelsene og evnen til å opprettholde balanse er ansvaret for sentrene som befinner seg i det okkipitale området.

I tillegg til occiput er slike sentre rett i hjernen, og dette organet er også ansvarlig for muskelminnet. Derfor fører funksjonsfeil i cerebellum til forstyrrelser i muskuloskeletalsystemet.

følsomhet

Alle sensoriske funksjoner styres av den sentrale gyrusen som går langs baksiden av parietalloben. Her er også senteret for å kontrollere kroppens, dets medlemmers stilling.

Sense organer

Sentre som befinner seg i temporal lobes er ansvarlige for lydhøringen. Visuelle følelser til en person er gitt av sentrene som ligger på baksiden av hodet. Deres arbeid er tydelig vist ved bordet med øyeundersøkelse.

Sammenvinding av viklingene ved krysset mellom de tidsmessige og frontale lobene skjuler sentrene som er ansvarlige for olfaktoriske, gustatoriske og taktile opplevelser.

Talefunksjon

Denne funksjonaliteten kan deles inn i evnen til å produsere tale og evnen til å forstå tale.

Den første funksjonen kalles motor, og den andre er sensorisk. Nettstedene som er ansvarlige for dem er mange og ligger i omløpene til høyre og venstre halvkule.

Refleksfunksjon

Den såkalte avlange avdelingen inkluderer områder som er ansvarlige for viktige prosesser som ikke styres av bevisstheten.

Disse inkluderer sammentrekninger av hjertemusklene, puste, innsnevring og utvidelse av blodkar, beskyttende reflekser, som tåre, nysing og oppkast, samt overvåking av tilstanden til de glatte musklene i de indre organer.

Shell funksjoner

Hjernen har tre skaller.

Strukturen i hjernen er slik at i tillegg til beskyttelse utfører hver av membranene visse funksjoner.

Det myke skallet er designet for å sikre en normal blodtilførsel, en konstant strøm av oksygen for uavbrutt funksjon. Dessuten produserer de minste blodkarene som er relatert til den myke kappen spinalvæske i ventrikkene.

Den araknoide membranen er det området hvor væsken sirkulerer, utfører arbeid som lymfen utfører i resten av kroppen. Det vil si at det gir beskyttelse mot patologiske midler fra å trenge inn i sentralnervesystemet.

Det harde skallet ligger ved siden av beinets skall, sammen med dem sikrer stabiliteten til den grå og hvite medulla, beskytter den mot støt, skift under mekaniske påvirkninger på hodet. Også det harde skallet skiller sine seksjoner.

avdelinger

Hva består hjernen av?

Strukturen og hovedfunksjonene i hjernen utføres av sine forskjellige deler. Fra et synspunkt av anatomien til et organ med fem seksjoner, som ble dannet i prosessen med ontogenese.

Ulike deler av hjernekontrollen og er ansvarlig for funksjonen til individuelle systemer og organer til en person. Hjernen er hovedorganet i menneskekroppen, dets spesifikke avdelinger er ansvarlige for hvordan menneskekroppen fungerer som helhet.

avlang

Denne delen av hjernen er en naturlig del av ryggraden. Den ble dannet først og fremst i prosessen med ontogenese, og det er her at sentrene ligger som er ansvarlige for ubetingede refleksfunksjoner, samt åndedrett, blodsirkulasjon, metabolisme og andre prosesser som ikke styres av bevisstheten.

Posterior hjerne

Hva er den bakre hjernen ansvarlig for?

I dette området er cerebellum, som er en redusert modell av organet. Det er bakhjernen som er ansvarlig for koordinering av bevegelser, evnen til å opprettholde balanse.

Og det er den bakre hjernen som er stedet hvor nerveimpulser overføres gjennom nevronene i hjernen, som kommer både fra ekstremiteter og andre deler av kroppen, og omvendt, det vil si at hele fysisk aktivitet hos en person er kontrollert.

gjennomsnittlig

Denne delen av hjernen er ikke fullt ut forstått. Midbrainen, dens struktur og funksjoner er ikke fullt ut forstått. Det er kjent at sentrene som er ansvarlige for perifert syn, reaksjon på skarpe lyder, finnes her. Det er også kjent at deler av hjernen er plassert her som er ansvarlige for normal funksjon av organene av oppfatning.

mellomliggende

Her er en seksjon kalt thalamus. Gjennom det passerer alle nerveimpulser som sendes av forskjellige deler av kroppen til sentrene i halvkulen. Thalamus rolle er å kontrollere kroppens tilpasning, gir et svar på ytre stimuli, støtter normal sensorisk oppfatning.

I mellomseksjonen er hypothalamus. Denne delen av hjernen stabiliserer det perifere nervesystemet, og styrer også funksjonen til alle indre organer. Her er den on-off organismen.

Det er hypothalamus som regulerer kroppstemperaturen, blodkarrene, sammentrekningen av glatte muskler i indre organer (peristaltikk), og danner også en følelse av sult og mat. Hypothalamus kontrollerer hypofysen. Det vil si at det er ansvarlig for funksjonen av det endokrine systemet, kontrollerer syntesen av hormoner.

Den endelige

Den endelige hjernen er en av de yngste delene av hjernen. Corpus callosum gir kommunikasjon mellom høyre og venstre halvkule. I prosessen med ontogenese ble den dannet av den siste av alle dens bestanddeler, den danner hoveddelen av orgelet.

Områder i den endelige hjernen utfører all den høyere nervøse aktiviteten. Her er det overveldende antall viklinger, det er nært forbundet med subkortexet, gjennom hele organismenes liv blir det kontrollert.

Hjernen, dens struktur og funksjoner er i stor grad uforståelig for forskere.

Mange forskere studerer det, men de er fortsatt langt fra å løse alle mysterier. Egenheten ved denne kroppen er at den rette halvkule styrer arbeidet på venstre side av kroppen, og er også ansvarlig for generelle prosesser i kroppen, og venstre halvkule koordinerer kroppens høyre side og er ansvarlig for talenter, evner, tenkning, følelser og minne.

Enkelte sentre har ikke dobler i motsatt halvkule, ligger i venstre hånd i høyre del og i høyre hånd til venstre.

Til slutt kan vi si at alle prosesser, fra fine motoriske ferdigheter til utholdenhet og muskelstyrke, så vel som følelsesmessig sfære, minne, talenter, tenkning, intelligens, forvaltes av en liten kropp, men med en fortsatt uforståelig og mystisk struktur.

Bokstavelig talt styres hele livet til en person av hodet og dets innhold, derfor er det så viktig å beskytte mot hypotermi og mekanisk skade.

Strukturen av den menneskelige hjerne

Den menneskelige hjerne er et 1,5 kilo organ med mykt svampete tetthet. Hjernen består av 50-100 milliarder nerveceller (nevroner) forbundet med mer enn en biljard av forbindelser. Dette gjør den menneskelige hjernen (GM) den mest komplekse og - for tiden - den perfekte kjente strukturen. Funksjonen er å integrere og administrere all informasjon, insentiver fra det interne og eksterne miljøet. Hovedkomponenten er lipider (ca. 60%). Mat leveres av blodforsyning og oksygenberigelse. I utseende ligner en GM person en valnøtt.

En titt på historie og modernitet

I utgangspunktet ble hjertet ansett som et organ av tanker og følelser. Men med utviklingen av menneskeheten ble forholdet mellom atferd og GM bestemt (i samsvar med sporene av trepanering på de funnet skilpadder). Denne nevrokirurgien var sannsynligvis brukt til å behandle hodepine, kranietbrudd og psykisk sykdom.

Fra synspunkt av historisk forståelse kommer hjernen til sentrum av oppmerksomheten i den gamle greske filosofien, da Pythagoras, og senere Platon og Galen, forsto ham som et sjelens organ. Vesentlige fremskritt i definisjonen av hjernefunksjoner ga funnene fra leger som på grunnlag av obduksjoner undersøkte organs anatomi.

I dag bruker legene EEG, en enhet som registrerer hjernens aktivitet gjennom elektroder, for å studere GM og dens aktivitet. Metoden brukes også til å diagnostisere hjerne svulster.

For å eliminere en neoplasm, tilbyr moderne medisin en ikke-invasiv metode (uten snitt) -stereosurgery. Men bruken utelukker ikke bruken av kjemisk terapi.

Embryonutvikling

GM utvikler seg under embryonisk utvikling fra den fremre delen av nevrale røret som oppstår i 3. uke (20-27 dagers utvikling). Ved hodeenden av nevrale røret dannes tre primære cerebrale vesikler - fremre, midtre og bakre. Samtidig er den oksipitale, frontale regionen opprettet.

Ved den femte uken av barnets utvikling danner sekundære hjernevesikler, som danner hoveddelene av den voksne hjernen. Den fremre hjernen er delt inn i mellom og siste, tilbake - inn i ponsen, hjernen.

Serebrospinalvæske dannes i cellene.

anatomi

GM som et energi-, kontroll- og organisasjonssenter i nervesystemet er lagret i neurokraniet. Hos voksne er volumet (vekt) ca. 1500 g. Imidlertid viser spesialisert litteratur en stor variasjon i massen av GM (både hos mennesker og hos dyr, for eksempel hos aper). Den minste vekten - 241 g og 369 g, samt den største vekten - 2850 g ble funnet hos representanter for befolkningen med alvorlig mental retardasjon. Ulike volum mellom kjønnene. Vekten av den mannlige hjernen er omtrent 100 g mer enn kvinnen.

Hjernens plassering i hodet kan ses på kuttet.

Hjernen, sammen med ryggmargen, danner sentralnervesystemet. Hjernen er lokalisert i skallen, beskyttet mot skade av væsken som fylte kranialhulen, cerebrospinalvæske. Strukturen av den menneskelige hjerne er svært kompleks - den inkluderer cortex, som er delt inn i 2 halvkugler, som er funksjonelt forskjellige.

Funksjonen til høyre halvkule er å løse kreative problemer. Det er ansvarlig for uttrykk for følelser, oppfatningen av bilder, farger, musikk, ansiktsgjenkjenning, følsomhet, er kilden til intuisjon. Når en person først møter et problem, et problem, er det denne halvkule som begynner å fungere.

Den venstre halvkule dominerer i oppgaver som en person allerede har lært å takle. Metaforisk kan venstre halvkule kalles vitenskapelig, siden den inneholder logisk, analytisk, kritisk tenkning, telling og bruk av språkferdigheter og intelligens.

Hjernen inneholder 2 stoffer - grå og hvit. Gråt materiale på hjernens overflate produserer bark. Hvit materie består av et stort antall axoner med myelinskede. Det er under den grå saken. Bunter av hvitt stoff som passerer gjennom sentralnervesystemet, kalt nervekanalen. Disse veiene gir signalering til andre strukturer i CNS. Avhengig av funksjonen er stier delt inn i avferent og efferent:

• Afferente veier bringer signaler til grått materiale fra en annen gruppe neuroner;
• Efferente veier danner axoner av nevroner, som fører signaler til andre celler i CNS.

Hjernevern

Beskyttelsen av GM inkluderer skallen, membranene (meningi) og cerebrospinalvæsken. I tillegg til vev, er CNS nervecellene også beskyttet mot eksponering for skadelige stoffer fra blodet av blod-hjernebarrieren (BBB). BBB er et sammenhengende lag av endotelceller som er tett sammenflettet, og hindrer passasje av stoffer gjennom de intercellulære rom. I patologiske forhold som betennelse (betennelse), er integriteten til BBB svekket.

skins

Hjernen og ryggmargen dekker 3 lag med membraner - solid, arachnoid, myk. Komponentene i membranene er bindevev i hjernen. Deres vanlige funksjon er å beskytte sentralnervesystemet, blodkar som leverer sentralnervesystemet, samle cerebrospinalvæske.

Hoveddelene av hjernen og deres funksjoner

GM er delt inn i flere deler - de avdelinger som utfører forskjellige funksjoner, men jobber sammen for å danne hoveddelen. Hvor mange divisjoner i GM og hvilken hjerne er ansvarlig for visse evner i kroppen?

Hva den menneskelige hjerne består av - divisjonene:

• Bakbenet inneholder fortsettelse av ryggmargen - den avlange og to andre deler - pons og cerebellum. Broen og cerebellum danner sammen bakhjernen i smal forstand.
• Gjennomsnitt.
• Forsiden inneholder mellom- og slutthjernen.

En kombinasjon av medulla, midbrain, bro danner hjernestammen. Dette er den eldste delen av den menneskelige hjernen.

Medulla oblongata

Medulla er en fortsettelse av ryggmargen. Den ligger på baksiden av skallen.

• innføring og utgang av kraniale nerver;
• signalering til sentrene til GM, løpet av de synkende og stigende nevrale banene;
• plasseringen av den retikulære formasjonen er koordinasjonen av hjertets aktivitet, vedlikehold av det vasomotoriske senteret, sentrum av ubetingede reflekser (hikke, spytt, svelging, hoste, nysing, oppkast);
• i tilfelle dysfunksjon, er refleksene og hjerteaktiviteten forstyrret (takykardi og andre problemer, inkludert et slag).

cerebellum

Hjernehinnen danner 11% av den totale hjernen.

• Sentrum for motorisk koordinering, fysisk aktivitetskontroll er den koordinerende komponenten av proprioceptiv innervering (styring av muskelton, nøyaktighet og koordinering av muskelbevegelser);
• balanse støtte, holdning;
• i strid med funksjonen av cerebellum (avhengig av graden av lidelse), er det hypotoni, langsomhet når man går, manglende evne til å opprettholde balanse, taleforstyrrelser.

Ved å kontrollere aktiviteten til bevegelsen evaluerer cerebellum informasjon oppnådd fra det statokinetiske apparatet (indre øre) og proprioceptorer i senene assosiert med kroppens nåværende stilling og bevegelse. Hjernebåren mottar også informasjon om planlagte bevegelser fra GM-motorens cortex, sammenligner den med nåværende kroppsbevegelser og sender til slutt signaler til cortexen. Hun styrer bevegelsene som de var planlagt. Ved hjelp av denne tilbakemeldingen kan cortex gjenopprette kommandoer, sende dem direkte til ryggmargen. Som et resultat kan en person gjøre godt samordnede handlinger.

pons

Den danner en tverrbølge over medulla oblongata, forbundet med cerebellum.

• området av utgangsnerven i hodet og avsetningen av deres kjerner;
• signaloverføring til høye og nedre sentre i sentralnervesystemet.

hjernen

Dette er den minste hjernen, fylogenetisk gammelt hjernesenter, en del av hjernestammen. Den øvre delen av midbrainen danner quadripolen.

• de øvre åsene deltar i synsveiene, arbeider som visuelt senter, deltar i visuelle reflekser;
• Nedre åser deltar i auditiv reflekser - gi reflekse reaksjoner på lyder, høyhet, refleksiv appell for lyd.

Intermediate Brain (Diencephalon)

Diencephalon er stort sett stengt for terminalen. Det er en av de 4 viktigste hjernedelen. Den består av 3 par strukturer - thalamus, hypothalamus, epithalamus. Separate deler begrenser III ventrikkelen. Hypofysen er koblet til hypothalamus via en trakt.

Thalamic funksjon

Thalamus er 80% av diencephalon, er grunnlaget for ventrikelens laterale vegger. Thalamus kjerner omorienterer sensoriske opplysninger fra kroppen (ryggmargen) - smerte, berøring, visuell eller hørselssignal - til bestemte hjerneområder. Eventuell informasjon som går til cerebral cortex bør omdirigeres i thalamus - dette er inngangsporten til hjernebarken. Informasjon i thalamus behandles aktivt, endres - det øker eller reduserer signaler beregnet på cortex. Noen av motor thalaminkjernene.

Hypothalamus funksjon

Dette er den nedre delen av diencephalonen, på undersiden som er skjæringspunktene i de optiske nerverne (chiasma opticum), ligger hypofysen nedad og utskiller et stort antall hormoner. Hypothalamus lagrer et stort antall kjerner av grå materiale, funksjonelt er det det viktigste senter for å kontrollere kroppens organer:

• kontroll av det autonome nervesystemet (parasympatisk og sympatisk);
• kontroll av emosjonelle responser - en del av det limbiske systemet inkluderer et område for frykt, sinne, seksuell energi, glede;
• regulering av kroppstemperatur;
• regulering av sult, tørst - områder med konsentrasjon av næringsoppfattelsen;
• adferdshåndtering - kontroll av motivasjon for å spise, bestemme mengden mat spist;
• Søvn-våkne syklus kontroll - ansvarlig for søvn syklus tid;
• overvåking av det endokrine systemet (hypotalamus-hypofysesystemet);
• minneformasjon - får informasjon fra hippocampus, deltar i minnesopprettelse.

Epitalamisk funksjon

Dette er den mest bakre delen av diencephalon som består av furuskjertelen - epifysen. Sekreterer hormonet melatonin. Melatonin signalerer kroppen for å forberede seg på sovesyklusen, påvirker den biologiske klokken, utbruddet av puberteten, etc.

Hypofysefunksjon

Endokrine kjertel, adenohypophysis - produksjon av hormoner (GH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolaktin); neurohypophysis - sekresjon av hormoner produsert i hypothalamus: ADH, oksytocin.

Endelig hjerne

Dette elementet i hjernen er den største delen av det menneskelige CNS. Overflaten består av grå bark. Nedenfor er den hvite saken og basale ganglia.

• Den endelige hjernen består av halvkule, som utgjør 83% av den totale hjernemassen;
• mellom de 2 halvkugler er det en dyp langsgående spor (fissura longitudinalis cerebri), som strekker seg til cerebral muskel (corpus callosum), som forbinder hemisfærene og formidler samarbeid mellom dem;
• På overflaten er det spor og gyrus.

• kontroll av nervesystemet - stedet for menneskelig bevissthet;
• dannet av grå materie - dannet fra legemet til nevroner, deres dendritter og axoner; inneholder ikke nerveveier
• har en tykkelse på 2-4 mm;
• utgjør 40% av den totale GM.

Bark områder

På overflaten av halvkule er det permanente spor som deler dem i fem lober. Frontal lobe (lobus frontalis) ligger foran den sentrale sulcus (sulcus centralis). Occipital lobe strekker seg fra sentral til parietal-occipital sulcus (sulcus parietooccipitalis).

Områder av frontal lobe

Hovedmotorområdet ligger foran den sentrale sulcusen, hvor pyramidceller befinner seg, hvor aksonene danner den pyramidale (kortikale) banen. Disse stiene gir nøyaktig og behagelig kroppsbevegelser, spesielt i underarmen, fingrene, ansiktsmusklene.

Premotor cortex. Dette området ligger foran hovedmotorområdet, styrer mer komplekse bevegelser av fri aktivitet, avhengig av sensorisk tilbakemelding - fange objekter, beveger seg over hindringer.

Midtpunktet av Brocas tale er i den nedre delen, som regel, av venstre eller dominerende halvkule. Brocas sentrum i venstre halvkule (hvis det dominerer) styrer tale, i den høyre halvkule støtter den følelsesmessige fargen til det talte ordet; Dette området er også involvert i kortsiktig minne om ord og tale. Brocas sentrum er knyttet til den foretrukne bruken av en hånd for arbeid - venstre eller høyre.

Det visuelle området er motordelen som styrer de nødvendige hurtige øyebevegelsene når du ser et bevegelig mål.

Olfaktorisk region - lokalisert på grunnlag av frontallober, ansvarlig for luktopplevelsen. Den olfaktoriske cortex forbinder olfaktoriske områder i de nedre sentrene i limbic systemet.

Den prefrontale cortex er et stort område av frontalbønen som er ansvarlig for kognitive funksjoner: tenkning, oppfatning, bevisst minnet av informasjon, abstrakt tenkning, selvbevissthet, selvkontroll, utholdenhet.

Områder i parietalloben

Det følsomme området av cortex ligger rett bak den sentrale sulcusen. Ansvarlig for oppfatningen av generelle kroppslige følelser - oppfatningen av huden (berøring, varme, kulde, smerte), smak. Dette senteret er i stand til å lokalisere romlig oppfatning.

Coma-sensitive område - plassert bak den følsomme. Deltar i gjenkjenning av objekter, avhengig av form, basert på tidligere erfaring.

Områder av occipital lobe

Det viktigste visuelle området ligger på slutten av occipitalloben. Hun mottar visuell informasjon fra netthinnen, behandler informasjon fra begge øynene sammen. Dette er hvor orienteringen av objekter blir oppfattet.

Det assosiative visuelle området ligger foran den viktigste, assisterer med det for å bestemme farge, form og bevegelse av objekter. Det hjelper også med andre deler av hjernen gjennom de fremre og bakre banene. Den fremre banen går langs nederkanten av halvkulen, deltar i anerkjennelsen av ord under lesing, anerkjennelse av ansikter. Den bakre banen går til parietalloben, deltar i romlige forbindelser mellom objekter.

Temporal lobe områder

Høringen og vestibulærområdet ligger i den tidlige lobe. Hoved- og associative området er forskjellig. Den viktigste oppfatter høyhet, tonehøyde, rytme. Associative - basert på å lagre lyd, musikk.

Taleområde

Taleområdet er et stort område forbundet med tale. Dominerer venstre halvkule (i høyrehånd). Til nå har 5 områder blitt identifisert:

• Broca sone (taleformasjon);
• Wernicke sone (forståelse av tale);
• lateral prefrontal cortex foran og under Broca-området (taleanalyse);
• den tidlige lobe-regionen (koordinering av de lyd- og visuelle aspekter av tale);
• intern lobe - artikulasjon, rytme anerkjennelse, uttrykte ord.

Høyre halvkule er ikke involvert i høyrehånds taleprosess, men arbeider med tolkning av ord og deres følelsesmessige fargestoffer.

Lateral halvkugler

Det er forskjeller i funksjonen til venstre og høyre halvkule. Begge halvkugler koordinerer motsatte deler av kroppen, har forskjellige kognitive funksjoner. For de fleste (90-95%) kontrollerer venstre halvkule, spesielt språkkunnskaper, matematikk, logikk. Tvert imot styrer høyre halvkule visuelle romlige evner, ansiktsuttrykk, intuisjon, følelser, kunstneriske og musikalske evner. Høyre halvkule jobber med et stort bilde, og venstre - med små detaljer, som deretter logisk forklarer. I resten av befolkningen (5-10%) er begge hemisfærers oppgaver motsatt, eller begge hemisfærer har samme grad av kognitiv funksjon. Funksjonsforskjeller mellom hemisfærene har en tendens til å være høyere hos menn enn hos kvinner.

Basal ganglia

Den basale ganglia er dyp i den hvite saken. De fungerer som en kompleks nervestruktur som fremmer cortex for å kontrollere bevegelser. De starter, stopper, regulerer intensiteten til frie bevegelser, styres av hjernebarken, kan velge passende muskler eller bevegelser for en bestemt oppgave, hemme motstridende muskler. I strid med deres funksjon utvikler Parkinsons sykdom, Huntingtons sykdom.

Cerebrospinalvæske

Cerebrospinalvæske er et klart væske som omgir hjernen. Volumet av væske er 100-160 ml, sammensetningen ligner blodplasmaet hvorfra den oppstår. Imidlertid inneholder cerebrospinalvæske mer natrium- og kloridioner, mindre proteiner. Cellene inneholder bare en liten del (ca. 20%), den største prosentandelen er i subarachnoid-rommet.

funksjoner

Cerebrospinalvæske danner en væskemembran, letter strukturen i CNS (reduserer GM-massen til 97%), beskytter mot skade med egen vekt, støt, nærer hjernen, fjerner avfall av nerveceller, bidrar til å overføre kjemiske signaler mellom ulike deler av CNS.

Menneskehjerne

MENNESKELIG, organet som koordinerer og regulerer alle vitale funksjoner i kroppen og kontrollerer atferd. Alle våre tanker, følelser, opplevelser, ønsker og bevegelser er knyttet til hjernens arbeid, og hvis den ikke fungerer, går personen inn i en vegetativ tilstand: kapasiteten til handlinger, følelser eller reaksjoner på ytre påvirkninger går tapt. Denne artikkelen fokuserer på den menneskelige hjernen, mer kompleks og svært organisert enn hjernen til dyr. Imidlertid er det signifikante likheter i strukturen av den menneskelige hjerne og andre pattedyr, som de fleste vertebratarter.

Sentralnervesystemet (CNS) består av hjerne og ryggmargen. Det er forbundet med ulike deler av kroppen ved perifere nerver - motor og sensorisk. Se også NERVOUS SYSTEM.

Hjernen er en symmetrisk struktur, som de fleste andre deler av kroppen. Ved fødselen er vekten 0,3 kg, mens den i en voksen er ca. 1,5 kg. På ekstern undersøkelse av hjernen trekker to store halvkule som skjuler de dypere formasjonene oppmerksomhet. Overflaten på halvkulen er dekket med spor og konvolutter som øker overflaten av cortexen (ytre lag av hjernen). Bak hjernen er plassert, overflaten av den er tynnere kuttet. Under de store hemisfærene er hjernestammen, som går inn i ryggmargen. Sener forlater stammen og ryggmargen, langs hvilken informasjon strømmer fra indre og eksterne reseptorer til hjernen, og signaler til muskler og kjertler strømmer i motsatt retning. 12 par kraniale nerver beveger seg vekk fra hjernen.

Inne i hjernen utmerker seg grå materie, som hovedsakelig består av legemet av nerveceller og danner cortexen og hvitt stoff - nervefibrene som danner ledende stier (kanaler) som forbinder ulike deler av hjernen, og danner også nerver som går utover sentralnervesystemet og går til ulike organer.

Hjernen og ryggmargen er beskyttet av bein tilfeller - skallen og ryggraden. Mellom stoffet i hjernen og de bonyveggene er tre skaller: det ytre - dura mater, det indre - det myke, og mellom dem - den tynne arachnoiden. Plassen mellom membranene er fylt med cerebrospinal (cerebrospinal) væske, som er lik i sammensetningen til blodplasma, produsert i intracerebrale hulrom (hjernens ventrikler) og sirkulerer i hjernen og ryggmargen, forsyner den med næringsstoffer og andre faktorer som er nødvendige for vital aktivitet.

Blodforsyning til hjernen er primært tilveiebrakt av karoten arterier; i hjernen er de delt inn i store grener som går til sine ulike seksjoner. Selv om hjernevekten bare er 2,5% av kroppsvekten, får den hele tiden dag og natt 20% av blodet som sirkulerer i kroppen og dermed oksygen. Energireserverne i selve hjernen er ekstremt små, så det er ekstremt avhengig av oksygenforsyningen. Det er beskyttende mekanismer som kan støtte cerebral blodstrøm i tilfelle blødning eller skade. En funksjon av cerebral sirkulasjon er også tilstedeværelsen av såkalte. blod-hjerne barriere. Den består av flere membraner, som begrenser permeabiliteten til de vaskulære veggene og strømmen av mange forbindelser fra blodet inn i hjernens substans. Derfor utfører denne barriere beskyttende funksjoner. For eksempel trenger mange medisinske stoffer ikke gjennom det.

BRAIN CELLS

CNS-celler kalles nevroner; deres funksjon er informasjonsbehandling. I den menneskelige hjerne fra 5 til 20 milliarder nevroner. Strukturen i hjernen inkluderer også glialceller, det er omtrent 10 ganger mer enn nevroner. Glia fyller mellomrummet mellom nevronene, danner den støttende rammen av nervesvevet, og utfører også metabolske og andre funksjoner.

Nevronen, som alle andre celler, er omgitt av en semipermeabel (plasma) membran. To typer prosesser går fra en cellekropp - dendriter og axoner. De fleste nevroner har mange forgreningsdendritter, men bare en axon. Dendriter er vanligvis svært korte, mens lengden på axonen varierer fra noen få centimeter til flere meter. Kroppen til nevronet inneholder kjernen og andre organeller, det samme som i andre celler i kroppen (se også CELL).

Nerveimpulser.

Overføringen av informasjon i hjernen, så vel som nervesystemet som helhet, utføres ved hjelp av nerveimpulser. De sprer seg i retning fra cellelegemet til den øvre delen av axonen, som kan forgrene seg, danner et sett av endinger i kontakt med andre nevroner gjennom en smal spalt, synapsen; Overføring av impulser gjennom synaps er formidlet av kjemiske stoffer - nevrotransmittere.

En nerveimpuls oppstår vanligvis i dendriter - tynne forgreningsprosesser av en nevron som spesialiserer seg på å skaffe informasjon fra andre nevroner og overføre den til en neurons kropp. På dendriter og, i et mindre antall, er det tusenvis av synapser på cellekroppen; det er gjennom axonsynapsene, som bærer informasjon fra nervens kropp, overfører den til dendritene til andre nevroner.

Enden av axonen, som danner den presynaptiske delen av synaps, inneholder små vesikler med en nevrotransmitter. Når impulsen når den presynaptiske membranen, frigjøres nevrotransmitteren fra vesiklen til det synaptiske spaltet. Enden av en akson inneholder bare en type neurotransmitter, ofte i kombinasjon med en eller flere typer neuromodulatorer (se under Brain Neurochemistry).

Nevrotransmitteren frigitt fra den akson-presynaptiske membranen binder til reseptorer på dendritene av postsynaptisk nevron. Hjernen bruker en rekke neurotransmittere, som hver er forbundet med sin spesielle reseptor.

Reseptorene på dendrittene er koblet til kanaler i en semi-permeabel postsynaptisk membran som styrer bevegelsen av ioner gjennom membranen. I hvile har nevronet et elektrisk potensial på 70 millivolt (hvilepotensial), mens membrans indre side er negativt ladet med hensyn til det ytre. Selv om det finnes forskjellige mediatorer, har de alle en stimulerende eller hemmende effekt på postsynaptisk nevron. Den stimulerende effekten oppnås ved å øke strømmen av visse ioner, hovedsakelig natrium og kalium, gjennom membranen. Som følge av dette reduseres den negative overflaten av den indre overflaten - depolarisering oppstår. Bremseffekten skjer hovedsakelig gjennom en forandring i kalium- og kloridstrømmen, som følge av at den negative overflaten av den indre overflaten blir større enn i hvile, og hyperpolarisering oppstår.

Nevonens funksjon er å integrere alle de påvirkninger som oppfattes gjennom synapsene på kropp og dendriter. Siden disse påvirkninger kan være excitatoriske eller inhibitoriske og ikke sammenfaller i tide, må nevronen beregne den totale effekten av synaptisk aktivitet som en funksjon av tiden. Hvis den excitatoriske effekten hersker over den hemmende og membranav depolariseringen overskrider terskelverdien, aktiveres en viss del av nevronens membran - i området av sin aksonbase (axon tubercle). Her, som et resultat av åpningen av kanaler for natrium og kaliumioner, oppstår et handlingspotensial (nerveimpuls).

Dette potensialet strekker seg videre langs axonen til sin ende med en hastighet på fra 0,1 m / s til 100 m / s (jo tykkere aksonet er, desto høyere er hastigheten på ledningen). Når handlingspotensialet når slutten av axonen, aktiveres en annen type ionkanaler, avhengig av potensiell forskjell, kalsiumkanaler. Ifølge dem går kalsium inn i axonen, som fører til mobilisering av vesikler med nevrotransmitteren, som nærmer seg presynaptisk membran, fusjonerer med det og frigjør nevrotransmitteren i synapsen.

Myelin og glialceller.

Mange axoner er dekket med myelinskjede, som dannes av gjentatt snevret membran av glialceller. Myelin består hovedsakelig av lipider, noe som gir et karakteristisk utseende til den hvite delen av hjernen og ryggmargen. Takket være myelinskjeden øker hastigheten til å utføre handlingspotensialet langs axonen, siden ioner kan bevege seg gjennom axonmembranen bare på steder som ikke er dekket av myelin - den såkalte avskjæringer Ranvier. Mellom avlytninger gjennomføres impulser langs myelinskjeden som gjennom en elektrisk kabel. Siden åpningen av kanalen og passasjen av ioner gjennom det tar litt tid, eliminerer den konstante åpningen av kanalene og begrensningen av deres omfang til små membranområder som ikke er dekket av myelin akselereringen av axonene ca. 10 ganger.

Bare en del av glialceller er involvert i dannelsen av myelinskede av nerver (Schwann-celler) eller nervekanaler (oligodendrocytter). Mye flere tallrike glialceller (astrocytter, mikrogliocytter) utfører andre funksjoner: de danner bærende skjelett i nervesystemet, sørger for dets metabolske behov og gjenoppretter fra skader og infeksjoner.

HVORDAN BRENNEN VIRKER

Tenk på et enkelt eksempel. Hva skjer når vi tar en blyant på bordet? Lyset som reflekteres fra blyanten fokuserer i øyet med linsen og er rettet mot netthinnen, hvor bildet av blyanten vises. det oppfattes av de tilsvarende celler, hvorfra signalet går til hjernens sentrale sensoriske transmisjonskjerner, som ligger i thalamus (visuelt tuberkel), hovedsakelig i den delen som kalles den laterale genikulære kroppen. Det er aktivert mange neuroner som reagerer på fordelingen av lys og mørke. Axoner av nevroner i den laterale vevede kroppen går til den primære visuelle cortexen, lokalisert i den okkipitale lobe av de store halvkugler. Impulser som kommer fra thalamus til denne delen av cortexen, forvandles til en kompleks sekvens av utslipp av kortikale nevroner, hvorav noen reagerer på grensen mellom blyanten og bordet, andre til hjørnene i blyantbildet etc. Fra den primære visuelle cortex kommer informasjon på axonene inn i den associative visuelle cortexen, der mønstergenkjenning finner sted, i dette tilfellet en blyant. Anerkjennelse i denne delen av cortex er basert på tidligere akkumulert kunnskap om de eksterne omrissene av objekter.

Bevegelsesplanlegging (dvs. å ta en blyant) forekommer trolig i cortexen av de frontale lobber i hjernehalvene. I samme område av cortex er motorneuroner plassert som gir kommandoer til musklene i hånd og fingre. Tilgangen av hånden til blyanten styres av det visuelle systemet og interoreceptorene som oppfatter muskel og leddsposisjonen, hvor informasjonen kommer inn i sentralnervesystemet. Når vi tar en blyant i hånden, forteller reseptorene ved fingertuppene, som oppfatter trykk, om fingrene holder blyanten godt og hva innsatsen bør være å holde den. Hvis vi ønsker å skrive navnet vårt i blyant, må vi aktivere annen informasjon lagret i hjernen som gir denne mer komplekse bevegelsen, og visuell kontroll vil bidra til å øke nøyaktigheten.

I eksemplet ovenfor kan det ses at utførelse av en ganske enkel handling innebærer omfattende områder av hjernen som strekker seg fra cortex til de subkortiske områdene. Med mer komplekse atferd knyttet til tale eller tenkning aktiveres andre nevrale kretser som dekker enda mer omfattende områder av hjernen.

HOVEDE DELER AV BRAINEN

Hjernen kan deles inn i tre hoveddeler: forebrain, hjernestamme og cerebellum. I forebrain blir de cerebrale hemisfærene, talamus, hypothalamus og hypofysen (en av de viktigste nevendokrine kjertlene) utsatt. Hjernestammen består av medulla oblongata, pons (pons) og midbrain.

Store halvkugler

- Den største delen av hjernen, komponenten hos voksne om lag 70% av vekten. Vanligvis er hemisfærene symmetriske. De er sammenkoblet med et massivt bunke av axoner (corpus callosum), som gir informasjonsutveksling.

Hver halvkule består av fire lober: frontal, parietal, temporal og occipital. Cortex av frontalblobene inneholder sentre som regulerer lokomotorisk aktivitet, så vel som sannsynligvis planleggings- og fremsynsenter. I barken av parietallobene, plassert bak fronten, er det soner av kroppslige opplevelser, inkludert følelse av berøring og felles og muskulær følelse. Sideveis til parietalloben grenser den tidsmessige, hvor den primære høringsborken befinner seg, samt talesentrene og andre høyere funksjoner. Baksiden av hjernen okkuperer den occipital lobe som ligger over cerebellumet; barken inneholder soner av visuelle følelser.

Cortexområder som ikke er direkte relatert til regulering av bevegelser eller analyse av sensorisk informasjon, refereres til som associativ cortex. I disse spesialiserte sonene dannes associative lenker mellom ulike områder og deler av hjernen, og informasjonen som kommer fra dem er integrert. Den associative cortex gir slike komplekse funksjoner som læring, minne, tale og tenkning.

Subkortiske strukturer.

Under cortex ligger en rekke viktige hjernestrukturer, eller kjerner, som er klynger av nevroner. Disse inkluderer thalamus, basal ganglia og hypothalamus. Thalamus er den viktigste sensoriske transmitterende kjernen; Han mottar informasjon fra sansene, og videresender den videre til de aktuelle delene av sensorisk cortex. Det er også ikke-spesifikke soner som er forbundet med nesten hele cortexen, og sannsynligvis sørger for prosessene for aktivering og opprettholder våkenhet og oppmerksomhet. Den basale ganglia er et sett med kjerner (det såkalte skallet, en blek ball og den caudate kjernen) som er involvert i reguleringen av koordinerte bevegelser (start og stopp dem).

Hypothalamus er et lite område i hjernebunnen som ligger under thalamus. Rik i blodet, er hypothalamus et viktig senter som kontrollerer kroppens homeostatiske funksjoner. Det produserer stoffer som regulerer syntese og frigjøring av hypofysehormoner (se også HYPOPHYSIS). I hypothalamus er mange kjerne som utfører spesifikke funksjoner, for eksempel regulering av vannmetabolisme, fordelingen av lagret fett, kroppstemperatur, seksuell oppførsel, søvn og våkenhet.

Hjernestamme

plassert ved foten av skallen. Den forbinder ryggmargen med forgrunnen og består av medulla oblongata, pons, midt og diencephalon.

Gjennom midten og mellomhjernen, så vel som gjennom hele kofferten, passerer motorveiene som fører til ryggmargen, samt noen sensitive veier fra ryggmargen til de overliggende delene av hjernen. Under midbrainen er en bro forbundet med nervefibre med cerebellum. Den nederste delen av stammen - medulla - passerer direkte inn i ryggmargen. I medulla oblongata er sentre lokalisert som regulerer hjertets aktivitet og respirasjon, avhengig av ytre omstendigheter, og kontrollerer også blodtrykk, mage og tarmmotilitet.

På nivået på stammen krysser stiene som forbinder hver hjernehalvdel med hjernen. Derfor styrer hver halvkule den motsatte side av kroppen og er koblet til den motsatte halvkule av cerebellumet.

cerebellum

plassert under occipital lobes av hjernen halvkule. Gjennom broens veier er den forbundet med de overliggende delene av hjernen. Hjernehinnen regulerer de subtile automatiske bevegelsene, koordinerer aktiviteten til forskjellige muskelgrupper når de utfører stereotypiske atferdshandlinger; han kontrollerer også posisjonen til hode, torso og lemmer, dvs. involvert i å opprettholde balanse. Ifølge de nyeste dataene spiller hjernebarnet en svært viktig rolle i dannelsen av motoriske ferdigheter, og bidrar til å huske sekvensen av bevegelser.

Andre systemer.

Det limbiske systemet er et bredt nettverk av sammenhengende hjernegrupper som regulerer emosjonelle tilstander, samt gir læring og minne. Kjernene som danner det limbiske systemet inkluderer amygdalaen og hippocampusen (inkludert i temporal loben), så vel som hypotalamus og den såkalte kjernen. gjennomsiktig septum (lokalisert i hjernens subkortiske områder).

Den retikulære formasjonen er et nettverk av nevroner som strekker seg over hele stammen til talamus og videre forbundet med omfattende områder av cortex. Det deltar i reguleringen av søvn og våkenhet, opprettholder den aktive tilstanden i cortexen og bidrar til fokus på oppmerksomhet på enkelte objekter.

BRAIN ELECTRIC ACTIVITY

Ved hjelp av elektroder plassert på overflaten av hodet eller introdusert i hjernens substans, er det mulig å fikse den elektriske aktiviteten til hjernen på grunn av utslippene av cellene. Innspillingen av hjernens elektriske aktivitet med elektroder på overflaten av hodet kalles et elektroencefalogram (EEG). Det tillater ikke å registrere utslipp av en enkelt neuron. Bare som følge av den synkroniserte aktiviteten til tusenvis eller millioner av nevroner, vises merkbare svingninger (bølger) på den registrerte kurven.

Ved konstant registrering på EEG, avsløres sykliske endringer som gjenspeiler det totale aktivitetsnivået til den enkelte. I tilstanden med aktiv våknehet, fanger EEG lav-amplitude ikke-rytmiske beta-bølger. I en tilstand av avslappet våkenhet med lukkede øyne dominerer alfa bølger med en frekvens på 7-12 sykluser per sekund. Forekomsten av søvn er indikert ved utseendet av langsomt bølger med høy amplitude (deltabølger). I perioder med drømmer vises beta-bølger på EEG, og på grunnlag av EEG kan et falskt inntrykk opprettes slik at personen er våken (dermed begrepet "paradoksal søvn"). Drømmer blir ofte ledsaget av raske øyebevegelser (med lukkede øyelokk). Derfor kalles drømmende også søvn med raske øyebevegelser (se også SLEEP). EEG lar deg diagnostisere noen sykdommer i hjernen, spesielt epilepsi (se EPILEPSY).

Hvis du registrerer den elektriske aktiviteten til hjernen under virkningen av en bestemt stimulus (visuell, auditiv eller taktil), kan du identifisere den såkalte. fremkalte potensialer - synkronutladninger av en bestemt gruppe neuroner som oppstår som svar på en bestemt ekstern stimulans. Studien av fremkalte potensialer gjorde det mulig å klargjøre lokaliseringen av hjernefunksjoner, spesielt for å knytte talefunksjonen med bestemte områder av de tidlige og frontale lobene. Denne studien bidrar også til å vurdere tilstanden til sensoriske systemer hos pasienter med nedsatt følsomhet.

BRAIN NEUROCHEMISTRY

De viktigste nevrotransmitterene i hjernen er acetylkolin, norepinefrin, serotonin, dopamin, glutamat, gamma-aminosmørsyre (GABA), endorfiner og enkefaliner. I tillegg til disse kjente stoffene, fungerer et stort antall andre som ennå ikke er studert, sannsynligvis i hjernen. Noen nevrotransmittere virker bare i visse områder av hjernen. Dermed er endorfiner og enkefaliner bare funnet i veiene som utfører smerteimpulser. Andre mediatorer, som glutamat eller GABA, er mer distribuert.

Virkningen av nevrotransmittere.

Som allerede nevnt, påvirker nevrotransmittere som virker på den postsynaptiske membranen sin ledningsevne for ioner. Ofte skjer dette ved aktivering i postsynaptisk nevron av det andre "mediator" -systemet, for eksempel cyklisk adenosinmonofosfat (cAMP). Virkningen av nevrotransmittere kan modifiseres under påvirkning av en annen klasse av neurokjemiske substanser - peptid-neuromodulatorer. Utgitt av presynaptisk membran samtidig med mediatoren har de evnen til å forbedre eller på annen måte endre effekten av mediatorene på den postsynaptiske membranen.

Det nylig oppdagede endorfin-enkefalinsystemet er viktig. Enkephalin og endorfiner er små peptider som hemmer ledelsen av smerteimpulser ved binding til reseptorer i CNS, inkludert i de høyere sonene i cortex. Denne familien av nevrotransmittere undertrykker den subjektive oppfatningen av smerte.

Psykoaktive stoffer

- stoffer som spesifikt kan binde seg til bestemte reseptorer i hjernen og forårsake atferdsendringer. Identifiserte flere mekanismer av deres handling. Noen påvirker syntese av nevrotransmittere, andre - ved akkumulering og frigjøring fra synaptiske vesikler (for eksempel amfetamin forårsaker rask frigjøring av norepinefrin). Den tredje mekanismen er å binde til reseptorer og etterligne virkningen av en naturlig nevrotransmitter, for eksempel forklares effekten av LSD (lysergsyre dietylamid) ved sin evne til å binde seg til serotoninreceptorer. Den fjerde type medikamentvirkning er reseptorblokkering, dvs. antagonisme med nevrotransmittere. Slike allment brukte antipsykotika som fenotiaziner (for eksempel klorpromazin eller aminazin) blokkerer dopaminreseptorer og derved reduserer effekten av dopamin på postsynaptiske nevroner. Endelig er den siste vanlige virkemekanismen hemming av inaktivering av nevrotransmitter (mange pesticider hindrer acetylkolin fra inaktivering).

Det har lenge vært kjent at morfin (et renset opiumvalmeprodukt) ikke bare har en utbredt analgetisk (analgetisk) effekt, men også evnen til å forårsake eufori. Det er derfor det brukes som et stoff. Virkningen av morfin er forbundet med dets evne til å binde til reseptorer på det humane endorfin-enkefalinsystemet (se også DRUG). Dette er bare ett av mange eksempler på det faktum at et kjemisk stoff med en annen biologisk opprinnelse (i dette tilfellet av planteopprinnelse) er i stand til å påvirke hjernen hos dyr og mennesker, interagerer med bestemte neurotransmittersystemer. Et annet godt kjent eksempel er curare, avledet fra en tropisk plante og i stand til å blokkere acetylkolinreceptorer. Indianere i Sør-Amerika fettet curare arrowheads, ved hjelp av sin lammende effekt assosiert med blokkaden av nevromuskulær overføring.

BRAIN STUDIES

Hjernforskning er vanskelig for to hovedårsaker. For det første kan hjernen, trygt beskyttet av skallen, ikke nås direkte. For det andre regenererer ikke nevronene i hjernen, noe som kan føre til irreversibel skade.

Til tross for disse vanskelighetene har hjerneforskning og noen former for behandling (primært nevrokirurgisk inngrep) vært kjent siden antikken. Arkeologiske funn viser at allerede i antikken sprakk mannen kranen for å få tilgang til hjernen. Spesielt intensiv hjerneforskning ble utført i perioder med krig, da det var mulig å observere en rekke hodeskader.

Hjerneskade som følge av skade på forsiden eller skade som oppstår i fredstid er en slags eksperiment som ødelegger bestemte deler av hjernen. Siden dette er den eneste mulige formen for et "eksperiment" på den menneskelige hjerne, var en annen viktig metode for forskning eksperimenter på laboratoriedyr. Å observere atferdsmessige eller fysiologiske konsekvenser av skade på en bestemt hjernestruktur, kan dømme sin funksjon.

Den elektriske aktiviteten til hjernen i eksperimentelle dyr registreres ved hjelp av elektroder plassert på overflaten av hodet eller hjernen eller introdusert i hjernens substans. Det er således mulig å bestemme aktiviteten til små grupper av nevroner eller individuelle nevroner, samt å identifisere endringer i ioniske strømninger over membranen. Ved hjelp av en stereotaktisk enhet som lar deg gå inn i elektroden på et bestemt punkt i hjernen, undersøkes de utilgjengelige dybdeseksjonene.

En annen tilnærming er å fjerne små områder av levende hjernevev, hvoretter dets eksistens opprettholdes som en skive plassert i et næringsmedium, eller cellene skilles og studeres i cellekulturer. I det første tilfellet kan du utforske samspillet mellom nevroner, i det andre - aktiviteten til individuelle celler.

Når man studerer den elektriske aktiviteten til individuelle nevroner eller deres grupper i forskjellige områder av hjernen, blir den opprinnelige aktiviteten vanligvis registrert først, da er effekten av en bestemt effekt på cellens funksjon bestemt. Ifølge en annen metode påføres en elektrisk impuls gjennom den implanterte elektroden for kunstig å aktivere nærmeste nevroner. Så du kan studere effektene av visse områder av hjernen på sine andre områder. Denne metoden for elektrisk stimulering var nyttig i studien av stammeaktiverende systemer som passerer gjennom midbrainen; Det brukes også når man prøver å forstå hvordan prosessene for læring og minne finner sted på synaptisk nivå.

For hundre år siden ble det klart at funksjonene til venstre og høyre halvkule er forskjellige. En fransk kirurg P. Brock, som ser på pasienter med cerebrovaskulær ulykke (slag), fant at bare pasienter med skade på venstre halvkule led av taleforstyrrelser. Videre studier av spesialiseringen av hemisfærene ble videreført ved hjelp av andre metoder, for eksempel EEG-opptak og fremkalte potensialer.

I de senere år har komplekse teknologier blitt brukt til å skaffe bilder (visualiseringer) av hjernen. Dermed har computertomografi (CT) revolusjonert klinisk nevrologi, slik at det in vivo detaljerte (lagdelte) bildet av hjernestrukturer kan oppnås. En annen bildebehandling - positronemissionstomografi (PET) - gir et bilde av hjernens metabolske aktivitet. I dette tilfellet blir en kortvarig radioisotop innført i en person som akkumuleres i ulike deler av hjernen, og jo mer, jo høyere er deres metabolske aktivitet. Med hjelp av PET ble det også vist at talfunksjonene til flertallet av de undersøkte er knyttet til venstre halvkule. Siden hjernen jobber med et stort antall parallelle strukturer, gir PET slik informasjon om hjernefunksjoner som ikke kan oppnås med enkelte elektroder.

Som regel utføres hjerneforskning ved hjelp av en kombinasjon av metoder. For eksempel brukte den amerikanske neurobiologen R. Sperri, med ansatte, som en behandlingsprosedyre for å kutte corpus callosum (bunt av axoner som forbinder begge halvkule) hos noen pasienter med epilepsi. Deretter ble i disse pasientene med en "splittet" hjerne undersøkt hemispherisk spesialisering. Det ble funnet at for tal og andre logiske og analytiske funksjoner er den dominerende dominante (vanligvis venstre) halvkule ansvarlig, mens den ikke-dominerende halvkule analyserer de romlige temporale parametrene i det ytre miljø. Så er den aktivert når vi hører på musikk. Et mosaikkbilde av hjernevirksomhet antyder at det er mange spesialiserte områder innen cortex og subcortical strukturer; Samtidig aktivitet av disse områdene bekrefter hjernekonceptet som en databehandling med parallell databehandling.

Med fremkomsten av nye forskningsmetoder vil ideer om hjernefunksjoner sannsynligvis endres. Bruken av enheter som gjør at vi kan få et "kart" av metabolsk aktivitet i ulike deler av hjernen, samt bruk av molekylære genetiske tilnærminger, bør utdype vår kunnskap om prosessene som skjer i hjernen. Se også nevropsykologi.

SAMMENLIGNENDE ANATOMI

I forskjellige typer vertebrater er hjernen bemerkelsesverdig lik. Hvis vi gjør sammenligninger på nivået av nevroner, finner vi en tydelig likhet med slike egenskaper som nevrotransmittere som brukes, fluktuasjoner i ionkoncentrasjoner, celletyper og fysiologiske funksjoner. Fundamentelle forskjeller er kun avslørt når sammenlignet med hvirvelløse dyr. Invertebrate nevroner er mye større; ofte er de koblet til hverandre ikke av kjemikalier, men av elektriske synapser, som sjelden finnes i den menneskelige hjerne. I nervesystemet hos hvirvelløse dyr oppdages noen nevrotransmittere som ikke er karakteristiske for vertebrater.

Blant vertebrater relaterer forskjellene i hjernens struktur hovedsakelig til forholdet mellom dets individuelle strukturer. Ved å vurdere likheter og forskjeller i hjernen til fisk, amfibier, reptiler, fugler, pattedyr (inkludert mennesker), kan flere generelle mønstre utledes. Først har alle disse dyrene samme struktur og funksjoner som nevroner. For det andre er strukturen og funksjonene i ryggmargen og hjernestammen svært lik. For det tredje er utviklingen av pattedyr ledsaget av en markant økning i kortikale strukturer som når maksimal utvikling i primater. I amfibier utgjør cortexen bare en liten del av hjernen, mens det i mennesker er den dominerende strukturen. Det antas imidlertid at prinsippene for hjernens funksjon i alle vertebrater er nesten det samme. Forskjellene bestemmes av antall interneuronforbindelser og samspill, som er jo høyere, jo mer kompleks er hjernen. Se også ANATOMY SAMMENLIGNENDE.