MÄNSKLIG HJÄRNA: FUNKTIONER OCH DELAR (MED BILDER) - NEUROPSYCHOLOGY

Den mänskliga hjärnan är det centrala organet i nervsystemet, som ligger i människans huvud och skyddas av skallen. Det har samma allmänna struktur och anatomi som hjärnan hos andra däggdjur, men med en mer utvecklad hjärnbark.

Större djur som valar eller elefanter har större hjärnor i absoluta termer, men när de mäts med hjälp av encefaliseringskoefficienten, som kompenserar för kroppsstorlek, är den mänskliga hjärnans koefficient nästan dubbelt så stor som för delfinen. vanligt och tre gånger större än schimpansens.

Det mesta av utvidgningen beror på hjärnbarken, särskilt de främre loberna, som är förknippade med verkställande funktioner som resonemang, planering, självkontroll och abstrakt tänkande.

Den visuella cortex, den del av hjärnbarken som ägnas åt syn, är också bredare hos människor.

Delar av hjärnan och deras egenskaper

Många av de fysiologiska funktionerna i hjärnan involverar mottagande av information från resten av kroppen, tolkning och vägledning för kroppens svar. Det är slutligen ansvarigt för tanken och rörelsen som kroppen producerar.

De typer av stimuli som hjärnan tolkar inkluderar ljud, ljus, lukt och smärta.

Hjärnan är också involverad i viktiga operationer som att andas, släppa hormoner eller bibehålla blodtrycksnivån.

Det gör att människor lyckas interagera med miljön genom att kommunicera med andra och interagera med livlösa föremål.

Hjärnan består av nervceller som interagerar med resten av kroppen genom ryggmärgen och nervsystemet.

Dessutom finns olika kemiska föreningar i hjärnan som hjälper hjärnan att upprätthålla sin homeostas.

Att hålla nervcellerna fungerar korrekt och balansera kemikalier är avgörande för hjärnhälsan.

De viktigaste delarna av hjärnan kommer att diskuteras nedan.

Hjärnbarken

Det är den integrerade delen av den afferenta och efferenta informationen.

Barken är nästan symmetrisk och är uppdelad i höger och vänster halvkuglar.

Forskare har konventionellt uppdelat det i fyra lober: frontal, parietal, occipital och temporär.

Denna uppdelning beror emellertid inte på hjärnbarkens faktiska struktur, utan på skalens ben som skyddar den.

Det enda undantaget är att de främre och parietala loberna separeras av den centrala sulcus, en vik där den primära somatosensoriska och motoriska cortex möts.

De olika områdena i hjärnbarken är involverade i olika beteendemässiga och kognitiva funktioner.

Frontalben

Den främre loben är en av de fyra loberna på hjärnhalvsfären.

Denna lob kontrollerar olika funktioner som problemlösning, kreativt tänkande, bedömning, intellekt, uppmärksamhet, beteende, fysiska reaktioner, abstrakt tänkande, koordinerade rörelser, koordinerade muskler och personlighet.

Parietal lob

Denna lob fokuserar på rörelse, beräkning, orientering och vissa typer av igenkänning.

Om en skada inträffar i detta område kan du kanske inte utföra enkla dagliga uppgifter.

I parietalben finns:

Den motoriska cortex: gör att hjärnan kan kontrollera kroppens rörelse. Det är beläget i den övre mellersta delen av hjärnan.
Den sensoriska cortex: Den är belägen i den främre delen av parietalben och får information från ryggmärgen om placeringen av olika delar av kroppen och hur de rör sig. Denna region kan också användas för att överföra information från känslan av beröring, inklusive smärta eller tryck, som påverkar olika delar av kroppen.

Temporal lob

Den temporala loben styr visuellt, hörselminne och talförståelse.

Det innehåller områden som hjälper till att kontrollera tal- och lyssnarfärdigheter, beteende och språk.

Wernickes område är en del av den temporala loben som omger hörselbarken och formulerar och förstår tal.

Occipitala loben

Den occipitala loben är belägen på baksidan av huvudet och kontrollerar synen.

En skada på detta område kan orsaka läsningssvårigheter.

Striated kropp

Det är beläget i väggarna i hjärnhalvorna och i det finns korrelations- och koordinationscentra som reglerar rytmens rörelser, ansiktsuttryck under kommunikationen.

Limbiska systemet

Mycket av de hormonella responserna som kroppen genererar börjar inom detta område.

Det är relaterat till minne, uppmärksamhet, sexuella instinkter, känslor (t.ex. nöje, rädsla, aggressivitet), personlighet och beteende.

Det limbiska systemet inkluderar:

Hypothalamus: inkluderar centra som reglerar den inre balansen och homeostasen i kroppen. Kontrollera ditt humör, temperatur, hunger och törst.
Amygdala: låter dig svara på känslor, rädsla eller minnen. Det är en stor del av telencephalon.
Hippocampus: Dess huvudfunktioner är inlärning och minne, specifikt för att konvertera korttidsminne till långtidsminne.

Thalamus

Talamusen är ett reläcenter som styr uppmärksamhet genom vilka afferenta stimuli passerar som når medvetandet.

Hjärnbalk

Alla vitala livsfunktioner har sitt ursprung i hjärnstammen inklusive blodtryck, andning och hjärtslag.

Hos människor innehåller detta område medulla, mellanhjärnan och pons.

Mitthjärnan: leder motoriska impulser från hjärnbarken till hjärnstammen överbryggar och leder sensoriska impulser från ryggmärgen till talamus.
Chef
Medulla oblongata: Dess funktioner inkluderar överföring av impulser från ryggmärgen till hjärnan. De reglerar också hjärt-, andnings-, gastrointestinala och vasokonstriktorfunktioner.

Lilla hjärnan

Lilla hjärnan är också känd som den "lilla hjärnan" och anses vara den äldsta delen av hjärnan i evolutionär skala.

Lilla hjärnan kontrollerar viktiga kroppsfunktioner såsom hållning, koordination eller balans, så att människor kan röra sig ordentligt.

Huvudfunktioner

Hjärnans huvudfunktion är att hålla kroppen vid liv och interagera med miljön.

Allt som människan tänker, känner och gör har att göra med hjärnans specifika funktioner.

Dessa funktioner kan vara:

Känslig (datamottagning)

Information tas emot från stimuli och behandlas.

Stimuler av externt eller internt ursprung fångas genom olika receptorer.

Dessa receptorer transformerar den mottagna stimuli genom energiska signaler.

motorbåtar

Hjärnan kontrollerar frivilliga och ofrivilliga rörelser.

Motorcortex är belägen i frontalben, framför Roland-sprickan.

Integrativ

De hänvisar till mentala aktiviteter som uppmärksamhet, minne, lärande eller språk.

De flesta patienter som lider av någon typ av hjärnskada förlorar viss beteende eller kognitiv förmåga.

Cognition

Nervsystem och hjärna

Att förstå relationen mellan kropp och kropp är både en filosofisk och vetenskaplig utmaning.

Det är svårt att förstå hur mentala aktiviteter som känslor och tankar kan implementeras av verkliga fysiska strukturer som neuroner eller synapser.

Det var detta som fick René Descartes och den senare majoriteten av mänskligheten att tro på dualism: tron att sinnet finns oberoende av kroppen.

Det finns dock väsentliga bevis mot detta argument.

Skador på hjärnan kan påverka sinnet på olika sätt, varför hjärnan och hjärnan är inbördes relaterade.

Till exempel orsakar den kortikala stimuleringen som förekommer vid epilepsi också uppkomsten av komplexa sensationer såsom flashbacks, hallucinationer och andra kognitiva fenomen.

Därför tenderar de flesta neurovetenskapsmän att vara materialister; de tror att sinnet kan reduceras till ett fysiskt fenomen.

Språk

De viktigaste områdena i hjärnan för tal är Brocas område och Wernickes område.

Ämnesomsättning

MR av hjärnan

Hjärnan förbrukar 10 gånger mer energi än den borde beakta storleken.

Enligt forskaren Marcus Raichie från University of Washington är 60-80% av energin som konsumeras av hjärnan ägnas åt att bibehålla förbindelsen mellan de olika neuronerna, medan resten av energin ägnas åt att svara på miljöns krav.

Vikt och kapacitet

Vikt

Enligt en studie från universitetet i Basel som utförde mer än 8000 obduktioner på kvinnor och män utan psykisk sjukdom, är den normala vikten av mänsklig hjärna för män 1 336 gram, medan för kvinnor är den 1,198 gram.

Med ökande ålder minskar vikten 2,7 gram hos män och 2,2 gram hos kvinnor varje år.

Med varje tum av höjden ökar hjärnans vikt i genomsnitt 3,7 gram.

Å andra sidan är hjärnvikten inte relaterad till kroppsmassaindex.

Kapacitet och minne Hur många nervceller har hjärnan?

Den mänskliga hjärnan består av cirka 100 biljoner neuroner och var och en av dem har 1000 eller fler kopplingar - synapser - med andra neuroner.

Styrkan hos dessa synapser beror på erfarenhet. När två nervceller på vardera sidan av en synapspiral blir den anslutningen starkare. För att anpassa sig till styrkan i den nya anslutningen blir dendriten hos en av neuronerna större.

Dessa förändringar i styrkorna hos anslutningar och i dendriternas storlek påverkar människans minne och lärande.

Om varje neuron bara kunde hjälpa till att upprätthålla en begränsad minneskapacitet, med ackumulering av upplevelser och saker att komma ihåg, skulle de tillgängliga neuronerna ta slut.

Det kan sägas att i så fall skulle det bara finnas några få gigabyte utrymme, liknande det som en smartphone eller USB-minne har.

Men neuroner kombineras för att hjälpa till att återskapa många minnen på samma gång, vilket exponentiellt ökar hjärnans förmåga att behålla minnet och därmed dess förmåga. För denna kapacitet beräknas hjärnans kapacitet till 2,5 petabyte.

Om hjärnan fungerade som filminspelare skulle det räcka för att behålla 3 miljoner timmar med serier, filmer och annat innehåll. Du måste köra en tv i 300 år för att använda all den kapaciteten (scientamerican.com).

Myte om 10% hjärnan

Det finns en populär myt att bara 10% av hjärnan används av de flesta. Det sägs att om människor använde resten av sin förmåga kan de vara mycket smartare och uppnå större prestationer.

Detta uttalande är emellertid en urban legend, det är inte baserat på vetenskap. Även om det fortfarande finns mycket att undersöka och lära sig om den mänskliga hjärnan - till exempel medvetande eller minne - tyder hans studier hittills på att varje del har en funktion.

Neurovetenskapsmannen Barry Beyerstein upprättar 7 bevis som förkastar att endast 10% används:

Studier av hjärnskador: om endast 10% av hjärnan används ska skador på andra områden inte påverka prestandan. Men nästan alla områden i hjärnan som skadas ger någon typ av förlust av förmågor.

Hjärnansökningar visar att oavsett friska människor gör, alla delar av hjärnan är alltid aktiva.

Hjärnan förbrukar en stor mängd energi jämfört med resten av människokroppen. Den kan kräva upp till 30% energi, trots att den bara väger 2% av kroppen. Om bara 10% användes hade det varit en anpassningsfördel för människor med mindre och effektivare hjärnor, som förbrukar mindre energi.

Hjärnan fungerar inte som en enhetlig massa utan består av olika regioner som bearbetar olika typer av information.

Mikrostrukturella analyser har utförts som sätter in en liten elektrod i hjärnan för att mäta aktiviteten hos en cell. Om 90% av neuronerna inaktiverades, skulle det ha varit känt.

Hjärnneuroner som inte är aktiva har en tendens att degenereras. Om 90% avaktiverades skulle en obduktion därför avslöja stor degeneration.

tyger

Hjärnvävnad kan delas in i två stora klasser: grå substans och vit substans.

Vitmaterialet består huvudsakligen av axoner och dess funktion är att korrekt bearbeta hjärninformation.

Vitt och grått ämne

Gråmaterialet består av nervkroppar och deras kroppar och är involverat i motorisk kontroll, sensorisk uppfattning (syn, hörsel), minne, känslor, språk, beslutsfattande och självkontroll.

Evolution

Primathjärnan är i allmänhet nästan dubbelt så stor som väntas för däggdjur av samma storlek. Under nästan sju miljoner år har den mänskliga hjärnan nästan tredubblats i storlek, med större delen av tillväxten under de senaste två åren.

Under de första två tredjedelarna av mänsklig evolution var hjärnan hos mänskliga förfäder ungefär storleken på andra primater idag.

Australopithecus afarensis hade dödskallar med inre volymer mellan 400 och 550 millimeter, schimpansens ungefär 400 ml och den av gorillaer mellan 500 och 700 ml. Australopithecines - en understam av hominoida primater - började visa små förändringar i form och struktur. Till exempel började neocortex att expandera.

Under den sista tredjedelen av den mänskliga utvecklingen inträffade nästan hela ökningen i hjärnstorlek. Homo habilis, den första släkten Homo som dök upp för 1,9 miljoner år sedan, hade en liten ökning av hjärnstorleken, inklusive utvidgningen av Brocas område.

Den första Homo erectus-fossilen som vi har, från 1,8 miljoner år tillbaka, är något större, 600 ml.

Senare uppnåddes 1000 ml-kapaciteten, för cirka 500 000 år sedan. Tidiga Homo sapiens hade hjärnor som liknar dagens människor, i genomsnitt 1 200 ml eller mer.

Förändringarna i Homo sapiens inträffade i regioner relaterade till planering, kommunikation, problemlösning och andra adaptiva kognitiva funktioner.

Under de senaste 10 000 åren, med näringsproblem i jordbrukssamhällen, har det skett en minskning i hjärnvolym, även om det under de senaste 100, med industrisamhällen, förbättrad näring och minskningen av sjukdomar, har skett ny ökning.

Den mänskliga hjärnans framtid kan ligga i integration med artificiell intelligens eller i förbättringar från genteknik.

Hur fungerar det

Se artiklar:

Hur den mänskliga hjärnan fungerar.

Biologiska beteendegrunder.

Bildande och utveckling