Hjerne - grunnlaget for det harmoniske arbeidet i kroppen

Mann er en kompleks organisme som består av mange organer forenet i et enkelt nettverk, hvis arbeid er regulert nøyaktig og ulastelig. Hovedfunksjonen til å regulere kroppens arbeid er sentralnervesystemet (CNS). Dette er et komplekst system som inneholder flere organer og perifere nerveender og reseptorer. Det viktigste organet i dette systemet er hjernen - et komplekst datasenter som er ansvarlig for at hele organismen fungerer som den skal.

Generell informasjon om hjernens struktur

De prøver å studere det i lang tid, men for hele tiden har forskere ikke klart og entydig svaret 100% på spørsmålet hva det er og hvordan denne kroppen fungerer. Mange funksjoner har blitt studert, for noen er det bare gjetninger.

Visuelt kan den deles inn i tre hoveddeler: hjernestammen, cerebellum og hjernehalvfuglene. Denne avdelingen gjenspeiler imidlertid ikke allsidigheten i denne kroppens funksjon. Nærmere bestemt er disse delene delt inn i seksjoner som er ansvarlige for visse funksjoner i kroppen.

Oblong avdeling

Sentralnervesystemet hos en person er en uadskillelig mekanisme. Et glatt overgangselement fra ryggsegmentet i sentralnervesystemet er den avlange delen. Visuelt kan den bli representert som en avkortet kegle med en base på toppen eller et lite løkhode med bukker som divergerer fra det - nervevev som forbinder med mellomseksjonen.

Det er tre forskjellige funksjoner av avdelingen - sensorisk, refleks og leder. Dens oppgave er å kontrollere hovedvernet (gagrefleks, puste, hoste) og ubevisste reflekser (hjerteslag, pust, blinking, salivasjon, utskillelse av magesaft, svelging, metabolisme). I tillegg er medulla ansvarlig for følelser som balanse og koordinering av bevegelser.

hjernen

Den neste avdelingen som er ansvarlig for kommunikasjon med ryggmargen er den midterste. Men hovedfunksjonen til denne avdelingen er behandling av nerveimpulser og korrigering av arbeidskapasiteten til høreapparatet og det menneskelige visuelle senteret. Etter behandling av informasjonen mottatt, gir denne formasjonen impuls-signaler for å reagere på stimuli: vri hodet mot lyden, endrer kroppens stilling i tilfelle fare. Tilleggsfunksjoner inkluderer regulering av kroppstemperatur, muskelton, oppblåsthet.

Midtavdelingen har en kompleks struktur. Det er 4 klynger av nerveceller - hillocks, hvorav to er ansvarlige for visuell oppfatning, de to andre for å høre. Nervøse klynger av det samme nervedannende vevet, visuelt lik bena, er forbundet med hverandre og med andre deler av hjernen og ryggmargen. Den totale størrelsen på segmentet overstiger ikke 2 cm i en voksen.

Mellomliggende hjerne

Enda mer komplisert i avdelingens struktur og funksjon. Anatomisk er diencephalon delt inn i flere deler: hypofysen. Dette er et lite tilfelle av hjernen, som er ansvarlig for utskillelsen av de nødvendige hormonene og reguleringen av kroppens endokrine system.

Hypofysen er betinget delt inn i flere deler, som hver utfører sin funksjon:

• Adenohypophysis - en regulator av perifere endokrine kjertler.
• Nevrohypofysen er assosiert med hypothalamus og akkumulerer hormoner som produseres av den.

hypothalamus

Et lite område av hjernen, den viktigste funksjonen er å kontrollere hjertefrekvensen og blodtrykket i karene. I tillegg er hypothalamus ansvarlig for en del av de følelsesmessige manifestasjonene ved å produsere de nødvendige hormonene for å undertrykke stressende situasjoner. En annen viktig funksjon er kontrollen av sult, mat og tørst. På toppen av det, er hypothalamus sentrum for seksuell aktivitet og nytelse.

epithalamus

Hovedoppgaven til denne avdelingen er reguleringen av den daglige biologiske rytmen. Med hjelp av hormoner produsert påvirker varigheten av søvn om natten og normal våkenhet på dagtid. Det er epithalamus som tilpasser kroppen vår til forholdene til "lysdagen" og deler folk inn i "ugler" og "larks". En annen oppgave med epithalamus er reguleringen av kroppens metabolisme.

thalamus

Denne formasjonen er svært viktig for riktig bevissthet om verden rundt oss. Det er thalamus som er ansvarlig for behandling og tolkning av impulser fra perifere reseptorer. Data fra spektralnerven, høreapparatet, kroppstemperaturreceptorene, olfaktoriske reseptorer og smertepunkter samler seg til et gitt informasjonsbehandlingssenter.

Ryggseksjon

Som de tidligere divisjonene, inneholder den bakre hjernen delseksjoner. Hoveddelen er cerebellum, den andre er pons, som er en liten pute av nervevev for å koble cerebellumet med andre avdelinger og blodkar som fôrer hjernen.

cerebellum

I sin form ligner cerebellum hjernehalvfrekvensen, den består av to deler, forbundet med en "orm" - et kompleks av nervevev. De viktigste hemisfærene er sammensatt av nervecellekjerner eller "grå materie", samlet for å øke overflaten og volumet i folder. Denne delen er plassert på baksiden av skallen og opptar hele sin bakre fossa.

Hovedavdelingen til denne avdelingen er koordinering av motorfunksjoner. Imidlertid initierer hjernen ikke bevegelser av armer eller ben - det styrer bare nøyaktigheten og klarheten, rekkefølgen i bevegelsene utføres, motorens ferdigheter og stillingen.

Den andre viktige oppgaven er regulering av kognitive funksjoner. Disse inkluderer: oppmerksomhet, forståelse, bevissthet om språket, regulering av følelsen av frykt, en følelse av tid, bevissthet om nydelsens natur.

Hjernens cerebrale hemisfærer

Massen og volumet av hjernen faller på den endelige delingen eller de store halvkule. Det er to halvkugler: venstreflertallet er ansvarlig for kroppens analytiske tenkning og talefunksjoner, og den rette - hovedoppgaven er abstrakt tenkning og alle prosesser knyttet til kreativitet og samspill med omverdenen.

Den siste hjernens struktur

Hjernens hjernehalvfrekvens er den viktigste "behandlingsenheten" i sentralnervesystemet. Til tross for de forskjellige "spesialiseringene" av disse segmentene er det komplementære til hverandre.

De cerebrale hemisfærene er et komplekst system for interaksjon mellom nuklear i nerveceller og nevro-ledende vev som forbinder de viktigste hjernegruppene. Den øvre overflaten, kalt cortex, består av et stort antall nerveceller. Det kalles grått materiale. I lys av den generelle utviklingsutviklingen er cortex den yngste og mest utviklede dannelsen av sentralnervesystemet og den høyeste utviklingen ble oppnådd hos mennesker. Det er hun som er ansvarlig for dannelsen av høyere nevropsykologiske funksjoner og komplekse former for menneskelig oppførsel. For å øke det anvendbare området, er overflaten av halvkulen samlet i folder eller gyrus. Den indre overflaten av hjernehalvfrekvensen består av hvite stoffer - prosesser av nervecellene som er ansvarlige for å gjennomføre nerveimpulser og kommuniserer med resten av CNS-segmentene.

I sin tur er hver halvkule konvensjonelt delt inn i 4 deler eller lobes: occipital, parietal, temporal og frontal.

Occipital lobes

Hovedfunksjonen til denne betingede delen er behandling av nevrale signaler fra de visuelle sentrene. Det er her at de vanlige forestillingene om farge, volum og andre tredimensjonale egenskaper av et synlig objekt dannes av lysstimuli.

Parietal lobes

Dette segmentet er ansvarlig for forekomsten av smerte og signalbehandling fra kroppens termiske reseptorer. Ved dette slutter deres vanlige arbeid.

Parietalloben på venstre halvkule er ansvarlig for strukturen av informasjonspakker, den lar deg operere med logiske operatører, lese og lese. Også dette området danner bevisstheten om hele strukturen i menneskekroppen, definisjonen av høyre og venstre del, koordinering av individuelle bevegelser i en enkelt helhet.

Den rette er engasjert i syntesen av informasjonsflyt som genereres av occipitale lobes og venstre parietal. På dette nettstedet dannes et generelt tredimensjonalt bilde av oppfatningen av miljøet, romlig posisjon og orientering, en feilberegning av perspektiv.

Temporale lober

Dette segmentet kan sammenlignes med datamaskinens "harddisk" - en langsiktig lagring av informasjon. Det er her at alle husker og kjennskap til en person samlet i hele sitt liv blir lagret. Den rette temporale lobe er ansvarlig for det visuelle minnet - minnet på bildene. Venstre - alle konsepter og beskrivelser av individuelle objekter blir lagret her, tolkning og sammenligning av bilder, navn og karakteristikker finner sted.

Når det gjelder talegjenkjenning, er begge temporale lobes involvert i denne prosedyren. Men deres funksjoner er forskjellige. Hvis venstre løv er utformet for å gjenkjenne den semantiske belastningen av ordene som høres, tolker høyre løv intonasjonsfargen og dens sammenligning med høyttalerens mimic. En annen funksjon av denne delen av hjernen er oppfatningen og dekoding av nevrale impulser som kommer fra nesens olfaktoriske reseptorer.

Frontal lober

Denne delen er ansvarlig for slike egenskaper av vår bevissthet som kritisk selvtillit, tilstrekkelig adferd, bevissthet om graden av meningsløse handlinger, humør. Den generelle oppførselen til en person avhenger også av den korrekte operasjonen av hjernens frontallober, forstyrrelser fører til utilstrekkelighet og asocialitet av handlinger. Prosessen med læring, mastering ferdigheter, anskaffe betingede reflekser avhenger av riktig drift av denne delen av hjernen. Dette gjelder også aktivitetsgraden og nysgjerrigheten til en person, hans initiativ og bevissthet om beslutninger.

For å systematisere funksjonene til GM, presenteres de i tabellen:

Kontroller ubevisste reflekser.

Kontroll av balanse og koordinering av bevegelser.

Regulering av kroppstemperatur, muskelton, agitasjon, søvn.

Bevissthet om verden, behandling og tolkning av impulser fra perifere reseptorer.

Behandling av informasjon fra perifere reseptorer

Kontroller hjertefrekvens og blodtrykk. Hormonproduksjon. Kontroller tilstanden av sult, tørst, matfett.

Regulering av den daglige biologiske rytmen, regulering av kroppens metabolisme.

Regulering av kognitive funksjoner: oppmerksomhet, forståelse, bevissthet om språk, regulering av en følelse av frykt, en følelse av tid, bevissthet om nydelsens natur.

Tolkning av smerte og varmefølelser, ansvar for evnen til å lese og skrive, logisk og analytisk evne til å tenke.

Langsiktig lagring av informasjon. Tolkning og sammenligning av informasjon, talegjenkjenning og ansiktsuttrykk, dekoding av neurale impulser som kommer fra olfaktoriske reseptorer.

Kritisk selvtillit, tilstrekkelig adferd, humør. Prosessen med læring, mastering ferdigheter, anskaffe betingede reflekser.

Hjernens interaksjon

I tillegg har hver del av hjernen sine egne oppgaver, hele strukturen bestemmer bevissthet, karakter, temperament og andre psykologiske egenskaper ved atferd. Dannelsen av bestemte typer bestemmes av varierende grad av påvirkning og aktivitet av et bestemt segment av hjernen.

Den første psyko eller kollega. Dannelsen av denne typen temperament oppstår med den dominerende innflytelsen av cortex frontale lobes og en av sub-regioner av diencephalon - hypothalamus. Den første genererer mål og lyst, den andre delen forsterker disse følelsene med nødvendige hormoner.

En karakteristisk interaksjon av divisjonene, som bestemmer den andre typen temperament - den sanguine, er det felles arbeidet til hypothalamus og hippocampus (nedre del av temporal lobes). Hovedfunksjonen til hippocampus er å opprettholde kortsiktig hukommelse og konvertere den resulterende kunnskapen til langsiktig. Resultatet av denne interaksjonen er en åpen, nysgjerrig og interessert type menneskelig oppførsel.

Melankolsk - den tredje typen temperamentsfull oppførsel. Dette alternativet dannes med økt interaksjon mellom hippocampus og en annen formasjon av de store halvkugler - amygdalaen. Samtidig er aktiviteten til cortex og hypothalamus redusert. Amygdala tar over hele "bang" av spennende signaler. Men siden oppfatningen av hoveddelene av hjernen er hemmet, er responsen på eksitasjon lav, noe som igjen påvirker oppførselen.

I sin tur danner sterke forbindelser, er frontal lobe i stand til å sette en aktiv oppførselsmodell. I samspillet mellom cortex av dette området og mandlene, genererer sentralnervesystemet bare svært signifikante impulser, mens du ignorerer ubetydelige hendelser. Alt dette fører til dannelsen av en phlegmatisk oppførselsmodell - en sterk, målrettet person med en bevissthet om prioriterte mål.

Strukturen og utviklingen av den menneskelige hjerne, og hvordan er den mannlige hjernen forskjellig fra den kvinnelige?

Kanskje en av de viktigste organene i menneskekroppen er hjernen. På grunn av egenskapene, er det i stand til å regulere alle funksjonene til en levende organisme. Legene har fortsatt ikke studert denne kroppen til slutten, og til og med i dag legger de ulike hypoteser om sine skjulte evner.

Hva består menneskelige hjerner av?

Sammensetningen av hjernen har mer enn hundre milliarder celler. Den er dekket med tre beskyttende skall. Og takket være volumet, har hjernen ca. 95% av hele skallen. Vekt varierer fra en til to kilo. Men det er fortsatt interessant at denne kroppens evne ikke er avhengig av alvorlighetsgraden. Den kvinnelige hjernen er omtrent 100 gram mindre enn hanen.

Vann og fett

60% av den totale sammensetningen av den menneskelige hjerne er fettceller, og bare 40% inneholder vann. Det regnes for å være kroppens fattigste organ. For at den funksjonelle utviklingen av hjernen skal finne sted riktig, må en person være riktig og effektivt matet.

Spør legen din om situasjonen din

Hjernestruktur

For å kunne kjenne og utforske alle de menneskelige hjernens funksjoner, er det nødvendig å studere strukturen så grundig som mulig.

Hele hjernen er konvensjonelt delt inn i fem forskjellige deler:

• Endelig hjerne;
• Mellomliggende hjerne;
• Bakre hjerne (inkluderer cerebellum og bro);
• hjernen;
• Oblong hjerne.

Og nå la oss ta en nærmere titt på hva hver avdeling er.

Også, ytterligere informasjon kan bli funnet i vår lignende artikkel på hjernen.

Endelig, mellom, mellom og bakre

Den endelige hjernen er hoveddelen av hele hjernen, som står for om lag 80% av totalvekten og volumet.

Den inneholder høyre og venstre halvkule, som består av dusinvis av forskjellige spor og konvolutter:

1. Den venstre halvkule er ansvarlig for tale. Det er her at analysen av miljøet foregår, handlinger vurderes, visse generaliseringer blir gjort og beslutninger fattes. Den venstre halvkule oppfatter matematiske operasjoner, språk, skriving, analyser
2. Den høyre halvkule er i sin tur ansvarlig for visuell minne, for eksempel memorisering av ansikter eller noen bilder. Til høyre er preget av oppfatningen av farge, notater, drømmer og så videre.

I sin tur inkluderer hver halvkule:

Mellom hemisfærene er en depresjon, som er fylt med et corpus callosum. Det er verdt å merke seg at prosessene som hemisfærene er ansvarlige, avviger fra hverandre.

Mellomhjernen er preget av tilstedeværelsen av flere deler:

• Lavere. Den nedre delen er ansvarlig for stoffskifte og energi. Det er her at det finnes celler som er ansvarlige for signaler av sult, tørst, slokking og så videre. Den nedre delen er ansvarlig for at alle menneskelige behov slokkes, og i det interne miljøet opprettholdes konstans.
• Central. All informasjon som våre sanser mottar, overføres til den sentrale delen av diencephalon. Det er her den første vurderingen av dens betydning. Nærværet av denne avdelingen gjør det mulig å skjule ut unødvendig informasjon, og bare den viktige delen overføres til hjernebarken.
• Den øvre delen.

Mellomhjernen er direkte involvert i alle motorprosesser. Dette inkluderer løping, turgåing og hekling, samt forskjellige kroppsposisjoner i intervaller mellom bevegelser.

Midbrainen er den delen av hele hjernen der nevronene som er ansvarlige for hørsel og syn er konsentrert. Les mer om hvilken del av hjernen som er ansvarlig for visjonen. De kan bestemme størrelsen på eleven og krumningen av linsen, og er også ansvarlig for muskeltonen. Denne delen av hjernen er også involvert i alle motorens prosesser i kroppen. Takket være ham kan en person utføre skarpe svingbevegelser.

Bakbenet har også en kompleks struktur og inneholder to seksjoner:

Broen består av dorsale og sentrale fibrøse overflater:

• Dorsal cerebellum. I utseendet ligner broen en ganske tykk rull. Fibrene i den er anordnet på tvers.
• I den sentrale delen av broen er hovedarterien av hele menneskets hjerne. Nukleolene i denne delen av hjernen er en rekke grupper av grå materie. Bakhjernen utfører en lederfunksjon.

Det andre navnet på cerebellum er den lille hjernen:

• Den ligger i den bakre fossa av skallen og opptar hele hulrommet.
• Massen av cerebellum overskrider ikke 150 gram.
• Fra de to halvkule er det skilt av en skive, og hvis du ser fra siden, virker det som om de henger over hjernen.
• Det er i hjernen at hvitt og grått materiale er tilstede.

Videre, hvis vi vurderer strukturen, er det klart at det grå stoffet dekker det hvite, danner et ekstra lag over det, som vanligvis kalles barken. Sammensetningen av det grå materiale er det molekylære og granulære laget, samt nevroner, som er pæreformet.

Hvit materie strekker seg direkte fra hjernen, blant annet grå materiale sprer seg som tynne grener av et tre. Det er selve hjernen som styrer koordinasjonen av bevegelser i muskel-skjelettsystemet.

Medulla oblongata er et overgangssegment av ryggmargen i hjernen. Etter å ha gjennomført en detaljert studie ble det vist at ryggmargen og hjernen har mange felles punkter i sin struktur. Ryggmargen styr pusten og blodsirkulasjonen, og påvirker også stoffskiftet.

Cortexen inneholder mer enn 15 milliarder nevroner, som hver har en annen form. Disse nevronene samles i små grupper, som i sin tur danner flere lag av cortex.

Total cortex består av seks lag, som jevnt forvandler seg til hverandre og har en rekke forskjellige funksjoner.

La oss ta en rask titt på hver av dem, starter med den dypeste og nærmer seg ytre:

1. Det dypeste laget har navnet spindelen. I sammensetningen avgir fusiform celler, som gradvis sprer seg i det hvite stoffet.
2. Det neste laget er kalt andre pyramide. Dette laget er oppkalt på grunn av nevronene, i form som ligner pyramider av forskjellige størrelser.
3. Det andre granulære laget. Det har også et uformelt navn som internt.
4. Pyramide. Dens struktur er lik den andre pyramideen.
5. Kornete. Siden den andre granulære kalles internt, er denne en ekstern.
6. Molecular. Det er praktisk talt ingen celler i dette laget, og fibrøse strukturer dominerer i sammensetningen, som sammenfletter seg som tråder.

I tillegg til de seks lagene er skorpen delt inn i tre soner, som hver utfører sine funksjoner:

1. Primærsonen, som består av spesialiserte nerveceller, mottar impulser fra høre- og synorganene. Hvis denne delen av cortex blir skadet, kan de føre til irreversible endringer i sensoriske og motoriske funksjoner.
2. I den sekundære sonen behandles og analyseres mottatt informasjon. Hvis skaden blir observert i denne delen, vil det føre til et brudd på oppfatningen.
3. Excitasjonen av den tertiære sonen blir provosert av hudens og hørselsreceptorene. Denne delen tillater en person å lære om verden.

Kjønnsforskjeller

Det ser ut til å være det samme orgel hos menn og kvinner. Og det virker som det kan være forskjellene. Men takket være mirakelteknikken, nemlig tomografisk skanning, ble det funnet at det er en rekke forskjeller mellom mannlige og kvinnelige hjerner.

Plus, når det gjelder vektkategorier, er kvinners hjerner omtrent 100 gram mindre enn menn. Ifølge statistikk fra eksperter observeres den mest signifikante seksuelle forskjellen i en alder av tretten til sytten år. De eldre blir, jo mindre forskjeller skiller seg ut.

Hjerneutvikling

Utviklingen av den menneskelige hjerne begynner i perioden med sin intrauterin dannelse:

• Utviklingsprosessen begynner med dannelsen av nevrale røret, som er preget av en økning i størrelse i hodeområdet. Denne perioden kalles perinatal. Denne tiden er preget av sin fysiologiske utvikling, og også sensoriske og effektor-systemer dannes.
• I de første to månedene av intrauterin utvikling, dannelsen av tre bøyer: midtbroen, broen og livmorhalsen. Videre er de to første karakterisert ved samtidig utvikling i en retning, mens den tredje begynner en senere formasjon i en helt motsatt retning.

Etter at krummen ble født, består hjernen av to halvkugler og mange konvolutter.

Barnet vokser og hjernen gjennomgår mange endringer:

• Furrows og konvolutter blir mye større, de fordyper og forandrer sin form.
• Det mest utviklede området etter fødselen anses å være området ved templene, men det er også egnet til utvikling på mobilnivå. Hvis det blir gjort en sammenligning mellom hemisfærene og baksiden av hodet, kan det uten tvil bemerkes at baksiden av hodet er mye mindre enn halvkule. Men til tross for dette er det absolutt alle gyrus og furrows i den.
• Tidligere enn i alderen 5, kommer utviklingen av den fremre delen av hjernen til et nivå hvor denne delen kan dekke hjernens øy. For øyeblikket bør den fulde utviklingen av tale- og motorfunksjoner oppstå.
• I en alder av 2-5 år modnes de sekundære feltene i hjernen. De gir oppfatningsprosesser og påvirker utførelsen av en rekke handlinger.
• Tertiære felt dannes i perioden fra 5 til 7 år. I utgangspunktet avsluttes utviklingen av den parieto-temporal-occipitale delen, og deretter slutter prefrontalområdet. På dette tidspunktet dannes felt som er ansvarlige for de mest komplekse nivåene av informasjonsbehandling.

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.