Hersenen: functies, structuur

De hersenen vormen natuurlijk het grootste deel van het menselijke centrale zenuwstelsel.

Wetenschappers denken dat het slechts 8% is.

Daarom zijn de verborgen mogelijkheden eindeloos en niet bestudeerd. Er is ook geen relatie tussen talenten en menselijke capaciteiten. De structuur en functie van de hersenen impliceren controle over de gehele vitale activiteit van het organisme.

De locatie van de hersenen onder de bescherming van de sterke botten van de schedel zorgt voor de normale werking van het lichaam.

structuur

Het menselijk brein wordt betrouwbaar beschermd door sterke beenderen van de schedel en neemt bijna de gehele schedelruimte in beslag. Anatomisten onderscheiden voorwaardelijk de volgende hersengebieden: de twee hemisferen, de romp en de kleine hersenen.

Er wordt ook een andere divisie genomen. Delen van de hersenen zijn de tijdelijke, frontale lobben en de kruin en de achterkant van het hoofd.

De structuur is samengesteld uit meer dan honderd miljard neuronen. De massa is normaal heel anders, maar het bereikt 1800 gram, voor vrouwen is het gemiddelde iets lager.

Het brein bestaat uit grijze massa. De cortex bestaat uit dezelfde grijze materie, gevormd door bijna de gehele massa zenuwcellen die bij dit orgaan horen.

Daaronder is verborgen witte materie, bestaande uit processen van neuronen, die geleiders zijn, zenuwimpulsen worden verzonden van lichaam naar subcortex voor analyse, evenals opdrachten van de cortex naar delen van het lichaam.

De verantwoordelijkheidsgebieden van de hersenen voor hardlopen bevinden zich in de cortex, maar ze bevinden zich ook in de witte materie. Diepe centra worden nucleair genoemd.

Vertegenwoordigt de hersenstructuur, in de diepten van zijn hol gebied bestaande uit 4 ventrikels, gescheiden door leidingen, waar het fluïdum dat de beschermende functie uitvoert, circuleert. Buiten heeft het bescherming tegen drie schelpen.

functies

Het menselijk brein is de heerser over het hele leven van het lichaam, van de kleinste bewegingen tot een hoge denkfunctie.

Hersenverdelingen en hun functies omvatten de verwerking van signalen van receptormechanismen. Veel wetenschappers denken dat haar functies ook verantwoordelijkheid voor emoties, gevoelens en geheugen omvatten.

Details moeten rekening houden met de basisfuncties van de hersenen, evenals de specifieke verantwoordelijkheid van de secties.

beweging

Alle motorische activiteit van het lichaam verwijst naar het beheer van de centrale gyrus, die door de voorkant van de pariëtale kwab loopt. De coördinatie van de bewegingen en het vermogen om evenwicht te bewaren zijn de verantwoordelijkheid van de centra in de occipitale regio.

Naast het occiput bevinden dergelijke centra zich direct in het cerebellum en dit orgaan is ook verantwoordelijk voor het spiergeheugen. Daarom leiden storingen in het cerebellum tot verstoringen in het functioneren van het bewegingsapparaat.

gevoeligheid

Alle zintuiglijke functies worden gecontroleerd door de centrale gyrus die langs de achterkant van de pariëtale kwab loopt. Hier bevindt zich ook het besturingscentrum van de lichaamspositie, de leden ervan.

Zintuigen

Centra in de temporale kwabben zijn verantwoordelijk voor de auditieve gewaarwordingen. Visuele sensaties voor een persoon worden geleverd door de centra in de achterkant van het hoofd. Hun werk wordt duidelijk aangetoond door de tabel met oogonderzoek.

De verstrengeling van de windingen op de kruising van de stoffelijke en frontale kwabben verbergt de centra die verantwoordelijk zijn voor reuk, smaak en voelbare gewaarwordingen.

Spraakfunctie

Deze functionaliteit kan worden onderverdeeld in het vermogen spraak te produceren en spraak te verstaan.

De eerste functie wordt motor genoemd en de tweede is sensorisch. De sites die verantwoordelijk zijn voor hen zijn talrijk en bevinden zich in de windingen van de rechter- en linkerhersenhelft.

Reflex-functie

De zogeheten langwerpige afdeling omvat gebieden die verantwoordelijk zijn voor vitale processen die niet door het bewustzijn worden beheerst.

Deze omvatten contracties van de hartspier, ademhaling, vernauwing en verwijding van bloedvaten, beschermende reflexen, zoals scheuren, niezen en braken, evenals het monitoren van de toestand van de gladde spieren van de inwendige organen.

Shell-functies

Het brein heeft drie schelpen.

De structuur van de hersenen is zodanig dat naast bescherming elk van de membranen bepaalde functies vervult.

De zachte schaal is ontworpen om te zorgen voor een normale bloedtoevoer, een constante stroom zuurstof voor zijn ononderbroken functioneren. Ook produceren de kleinste bloedvaten met betrekking tot de zachte huls ruggenmergvloeistof in de ventrikels.

Het arachnoïdmembraan is het gebied waar de liquor circuleert, voert werk uit dat de lymfe in de rest van het lichaam uitvoert. Dat wil zeggen, het biedt bescherming tegen pathologische middelen om in het centrale zenuwstelsel binnen te dringen.

De harde schaal grenst aan de botten van de schedel, zorgt samen met hen voor de stabiliteit van de grijze en witte medulla, beschermt deze tegen schokken, verschuift tijdens mechanische impact op het hoofd. Ook scheidt de harde schil zijn secties.

afdelingen

Waaruit bestaan ​​de hersenen?

De structuur en de hoofdfuncties van de hersenen worden door de verschillende onderdelen ervan uitgevoerd. Vanuit het oogpunt van de anatomie van een orgaan van vijf secties, die werden gevormd in het proces van ontogenese.

Verschillende delen van de hersencontrole en zijn verantwoordelijk voor het functioneren van individuele systemen en organen van een persoon. De hersenen zijn het belangrijkste orgaan van het menselijk lichaam, de specifieke afdelingen zijn verantwoordelijk voor het functioneren van het menselijk lichaam als geheel.

langwerpig

Dit deel van de hersenen is een natuurlijk onderdeel van de wervelkolom. Het werd eerst gevormd in het proces van ontogenese, en het is hier dat de centra zich bevinden die verantwoordelijk zijn voor ongeconditioneerde reflexfuncties, evenals ademhaling, bloedcirculatie, metabolisme en andere processen die niet door het bewustzijn worden beheerst.

Achterste hersenen

Waar is het achterste brein voor verantwoordelijk?

In dit gebied bevindt zich het cerebellum, een gereduceerd model van het orgel. Het is het achterste brein dat verantwoordelijk is voor de coördinatie van bewegingen, het vermogen om evenwicht te bewaren.

En het is het achterste brein dat de plaats is waar zenuwimpulsen door de neuronen van het cerebellum worden overgedragen, zowel vanuit de extremiteiten als andere delen van het lichaam, en omgekeerd, dat wil zeggen, de gehele fysieke activiteit van een persoon wordt gecontroleerd.

gemiddelde

Dit deel van de hersenen is niet volledig begrepen. De middenhersenen, de structuur en functies worden niet volledig begrepen. Het is bekend dat de centra die verantwoordelijk zijn voor perifeer zicht, de reactie op scherpe geluiden zich hier bevinden. Het is ook bekend dat delen van de hersenen zich hier bevinden die verantwoordelijk zijn voor het normale functioneren van de waarnemingsorganen.

tussen-

Hier is een sectie genaamd de thalamus. Door het passeren van alle zenuwimpulsen verzonden door verschillende delen van het lichaam naar de centra in de hemisferen. De rol van de thalamus is om de aanpassing van het lichaam te beheersen, een reactie te bieden op externe stimuli, ondersteunt de normale zintuiglijke waarneming.

In de tussensectie bevindt zich de hypothalamus. Dit deel van de hersenen stabiliseert het perifere zenuwstelsel en bestuurt ook de werking van alle inwendige organen. Hier is het on-off organisme.

Het is de hypothalamus die de lichaamstemperatuur, de tonus van de bloedvaten, de samentrekking van gladde spieren van inwendige organen (peristaltiek) regelt en ook een gevoel van honger en verzadiging vormt. De hypothalamus bestuurt de hypofyse. Dat wil zeggen, het is verantwoordelijk voor het functioneren van het endocriene systeem, regelt de synthese van hormonen.

De finale

Het uiteindelijke brein is een van de jongste delen van de hersenen. Het corpus callosum zorgt voor communicatie tussen de rechter en linker hemisfeer. In het proces van ontogenese werd het gevormd door de laatste van alle samenstellende delen, het vormt het belangrijkste deel van het orgel.

Gebieden van het uiteindelijke brein voeren alle hogere zenuwactiviteit uit. Hier is het overweldigende aantal convoluties, het is nauw verbonden met de subcortex, waardoor het hele leven van het organisme onder controle is.

Het brein, de structuur en functies zijn grotendeels onbegrijpelijk voor wetenschappers.

Veel wetenschappers bestuderen het, maar ze zijn nog lang niet in staat om alle mysteries op te lossen. De eigenaardigheid van dit lichaam is dat zijn rechterhersenhelft het werk van de linkerkant van het lichaam beheerst, en ook verantwoordelijk is voor algemene processen in het lichaam, en de linkerhelft coördineert de rechterkant van het lichaam, en is verantwoordelijk voor talenten, vermogens, denken, emoties en geheugen.

Bepaalde centra hebben geen dubbels in het tegenovergestelde halfrond, bevinden zich in linkshandigen in het rechtergedeelte en in rechtshandige links.

Concluderend kunnen we stellen dat alle processen, van fijne motoriek tot uithoudingsvermogen en spierkracht, evenals emotionele sfeer, geheugen, talenten, denken, intelligentie, worden beheerd door één klein lichaam, maar met een nog steeds onbegrijpelijke en mysterieuze structuur.

Letterlijk, het hele leven van een persoon wordt geregeld door het hoofd en de inhoud ervan, daarom is het zo belangrijk om te waken tegen onderkoeling en mechanische schade.

De structuur van het menselijk brein

Het menselijk brein is een orgel van 1,5 kilo met een zachte sponsachtige dichtheid. De hersenen bestaan ​​uit 50 tot 100 miljard zenuwcellen (neuronen) die verbonden zijn door meer dan een biljard verbindingen. Dit maakt het menselijk brein (GM) de meest complexe en - op dit moment - de perfect bekende structuur. Zijn functie is om alle informatie te integreren en beheren, incentives uit de interne en externe omgeving. De belangrijkste component is lipiden (ongeveer 60%). Voedsel wordt verschaft door bloedtoevoer en zuurstofverrijking. Qua uiterlijk lijkt een GM-persoon op een walnoot.

Een kijkje in geschiedenis en moderniteit

Aanvankelijk werd het hart beschouwd als een orgaan van gedachten en gevoelens. Met de ontwikkeling van de mensheid werd echter de relatie tussen gedrag en GM bepaald (in overeenstemming met de sporen van trepanatie op de gevonden schildpadden). Deze neurochirurgie werd waarschijnlijk gebruikt voor de behandeling van hoofdpijn, schedelbreuken en psychische aandoeningen.

Vanuit het historisch besef komen de hersenen in de oud-Griekse filosofie tot het middelpunt, toen Pythagoras en later Plato en Galen hem als een orgaan van de ziel begrepen. Aanzienlijke vooruitgang in de definitie van hersenfuncties verschafte de bevindingen van artsen, die op basis van autopsies de anatomie van het orgel hebben onderzocht.

Tegenwoordig gebruiken artsen EEG, een apparaat dat hersenactiviteit registreert via elektroden, om GM en zijn activiteit te bestuderen. De methode wordt ook gebruikt voor de diagnose van hersentumoren.

Om een ​​neoplasma te elimineren, biedt de moderne geneeskunde een niet-invasieve methode (zonder een incisie) -stereosurgery. Maar het gebruik ervan sluit het gebruik van chemische therapie niet uit.

Embryonale ontwikkeling

GM ontwikkelt zich tijdens de embryonale ontwikkeling van het voorste deel van de neurale buis die optreedt in de derde week (20-27 dagen van ontwikkeling). Aan het hoofdeinde van de neurale buis worden 3 primaire cerebrale blaasjes gevormd - anterior, middle en posterior. Tegelijkertijd wordt het occipitale frontale gebied gecreëerd.

In de vijfde week van de ontwikkeling van het kind vormen zich secundaire hersenvesikels, die de belangrijkste delen van het volwassen brein vormen. Het frontale brein is verdeeld in gemiddeld en definitief, terug - in de pons, het cerebellum.

Cerebrospinale vloeistof vormt zich in de cellen.

anatomie

GM als energie-, controle- en organisatiecentrum van het zenuwstelsel wordt opgeslagen in het neurocranium. Bij volwassenen is het volume (gewicht) ongeveer 1500 g, maar de gespecialiseerde literatuur vertoont een grote variabiliteit in de massa van GM (zowel bij mensen als bij dieren, bijvoorbeeld bij apen). Het kleinste gewicht - 241 g en 369 g, evenals het grootste gewicht - 2850 g werd gevonden in vertegenwoordigers van de populatie met ernstige mentale retardatie. Verschillende volume tussen de geslachten. Het gewicht van de mannelijke hersenen is ongeveer 100 g meer dan die van de vrouw.

De locatie van de hersenen in het hoofd is te zien op de snede.

De hersenen vormen samen met het ruggenmerg het centrale zenuwstelsel. De hersenen bevinden zich in de schedel, beschermd tegen beschadiging door de vloeistof die de schedelholte vulde, hersenvocht. De structuur van het menselijk brein is zeer complex - het omvat de cortex, die is verdeeld in 2 hemisferen, die functioneel verschillend zijn.

De functie van de rechter hemisfeer is om creatieve problemen op te lossen. Het is verantwoordelijk voor de uitdrukking van emoties, de perceptie van beelden, kleuren, muziek, gezichtsherkenning, gevoeligheid, is de bron van intuïtie. Wanneer een persoon voor het eerst een probleem tegenkomt, een probleem, dan begint dit halfrond te werken.

Het linker hemisfeer domineert in taken die een persoon al heeft leren hanteren. Metaforisch kan de linker hemisfeer wetenschappelijk worden genoemd, omdat het logisch, analytisch, kritisch denken, tellen en het gebruiken van taalvaardigheden en intelligentie omvat.

De hersenen bevatten twee stoffen - grijs en wit. Grijze materie op het oppervlak van de hersenen produceert schors. Witte stof bestaat uit een groot aantal axonen met myelineschede. Het zit onder de grijze massa. Bundels van witte stof passeren het centrale zenuwstelsel, de zenuwbaan genoemd. Deze paden verschaffen signalering naar andere structuren van het CNS. Afhankelijk van de functie zijn paden verdeeld in afferent en efferent:

• afferente paden brengen signalen naar grijze materie uit een andere groep neuronen;
• efferente paden vormen axonen van neuronen, leidende signalen naar andere cellen van het CZS.

Hersenen bescherming

De bescherming van de GM omvat de schedel, de membranen (meningi) en de hersenvocht. Naast weefsel worden de zenuwcellen van het centraal zenuwstelsel ook beschermd tegen blootstelling aan schadelijke stoffen uit het bloed door de bloed-hersenbarrière (BBB). De BBB is een aaneengesloten laag van endotheelcellen die nauw met elkaar zijn verweven, waardoor de doorgang van stoffen door de intercellulaire ruimten wordt voorkomen. Bij pathologische aandoeningen zoals ontsteking (meningitis) is de integriteit van de BBB verminderd.

skins

De hersenen en het ruggenmerg bedekken drie lagen membranen - vast, arachnoïd, zacht. De componenten van de membranen zijn bindweefsel van de hersenen. Hun gemeenschappelijke functie is om het centrale zenuwstelsel te beschermen, bloedvaten die het centrale zenuwstelsel voeden, het verzamelen van hersenvocht.

De belangrijkste delen van de hersenen en hun functies

GM is opgedeeld in verschillende delen - de afdelingen die verschillende functies vervullen, maar samen werken om het hoofdlichaam te vormen. Hoeveel divisies in de GM en welke hersenen zijn verantwoordelijk voor bepaalde vermogens van het lichaam?

Waarin het menselijk brein bestaat - de divisies:

• De achterhersenen bevatten de voortzetting van het ruggenmerg - de langwerpige en 2 andere delen - de pons en het cerebellum. De brug en het cerebellum vormen samen het achterste brein in de enge zin.
• Gemiddeld.
• De voorkant bevat de tussen- en eindbrein.

Een combinatie van de medulla, midbrain, brug vormt de hersenstam. Dit is het oudste deel van het menselijk brein.

Medulla oblongata

De medulla is een voortzetting van het ruggenmerg. Het bevindt zich aan de achterkant van de schedel.

• binnenkomst en uitgang van hersenzenuwen;
• signalering naar de centra van de GM, het verloop van de dalende en opgaande neurale paden;
• de locatie van de reticulaire formatie is de coördinatie van de activiteit van het hart, het onderhouden van het vasomotorisch centrum, het centrum van ongeconditioneerde reflexen (hikken, speekselvloed, slikken, hoesten, niezen, braken);
• in het geval van disfunctie zijn de reflexen en de hartactiviteit gestoord (tachycardie en andere problemen, waaronder een beroerte).

cerebellum

Het cerebellum vormt 11% van de totale hersenen.

• het centrum van motorcoördinatie, fysieke activiteitscontrole is de coördinerende component van proprioceptieve innervatie (beheersing van spiertonus, nauwkeurigheid en coördinatie van spierbewegingen);
• balans ondersteuning, houding;
• in overtreding van de functie van het cerebellum (afhankelijk van de mate van stoornis), is er hypotonie, traagheid bij het lopen, onvermogen om evenwicht te handhaven, spraakstoornissen.

Door de activiteit van de beweging te regelen, evalueert het cerebellum informatie verkregen van het statokinetische apparaat (binnenoor) en proprioceptoren in de pezen die zijn geassocieerd met de huidige positie en beweging van het lichaam. Het cerebellum ontvangt ook informatie over geplande bewegingen van de motorische cortex van de GM, vergelijkt het met de huidige lichaamsbewegingen en stuurt uiteindelijk signalen naar de cortex. Vervolgens begeleidt ze de bewegingen zoals gepland. Met behulp van deze feedback kan de cortex opdrachten herstellen en rechtstreeks naar het ruggenmerg sturen. Als gevolg hiervan kan een persoon goed gecoördineerde acties uitvoeren.

pons

Het vormt een transversale golf over de medulla oblongata, verbonden met het cerebellum.

• het gebied van de uitgangszenuwen van het hoofd en de afzetting van hun kernen;
• signaaloverdracht naar hoge en lagere centra van het centrale zenuwstelsel.

middenhersenen

Dit is het kleinste hersendeel, fylogenetisch oud hersencentrum, een deel van de hersenstam. Het bovenste deel van de middenhersenen vormt de vierpool.

• de bovenste heuvels nemen deel aan de visuele paden, werken als het visuele centrum, nemen deel aan visuele reflexen;
• lagere heuvels nemen deel aan auditieve reflexen - bieden reflexieve reacties op geluiden, luidheid, reflexieve aantrekkingskracht voor geluid.

Intermediate Brain (Diencephalon)

Het diencephalon is grotendeels afgesloten voor de terminal. Het is een van de 4 hoofdhersenen. Het bestaat uit 3 paar structuren - de thalamus, hypothalamus, epithalamus. Afzonderlijke delen beperken de III-ventrikel. De hypofyse is via een trechter verbonden met de hypothalamus.

Thalamische functie

De thalamus is 80% van het diencephalon, is de basis voor de laterale wanden van het ventrikel. De kernen van de thalamus heroriënteren de sensorische informatie van het lichaam (ruggenmerg) - pijn, aanraking, visuele of auditieve signalen - naar bepaalde hersengebieden. Alle informatie die naar de hersenschors gaat, moet in de thalamus worden geheroriënteerd - dit is de toegangspoort tot de hersenschors. Informatie in de thalamus wordt actief verwerkt, verandert - het verhoogt of verlaagt de signalen die bedoeld zijn voor de cortex. Enkele van de kernen van de motorische thalamus.

Hypothalamus functie

Dit is het onderste deel van het diencephalon, aan de onderkant waarvan de snijpunten van de oogzenuwen (chiasma opticum) liggen, naar beneden gelegen de hypofyse, waardoor een groot aantal hormonen wordt afgescheiden. De hypothalamus slaat een groot aantal kernen van grijze stof op, functioneel is het het belangrijkste centrum voor het regelen van de organen van het lichaam:

• beheersing van het autonome zenuwstelsel (parasympaticus en sympaticus);
• beheersing van emotionele reacties - een deel van het limbisch systeem omvat een gebied voor angst, woede, seksuele energie, vreugde;
• regulering van de lichaamstemperatuur;
• regulering van honger, dorst - gebieden van concentratie van voedingswaarneming;
• gedragsbeheer - controle van motivatie voor eten, bepalen hoeveel voedsel wordt gegeten;
• slaap-waak cyclus controle - verantwoordelijk voor de slaapcyclustijd;
• monitoring van het endocriene systeem (hypothalamisch-hypofyse systeem);
• geheugenvorming - informatie krijgen van de hippocampus, deelnemen aan het maken van herinneringen.

Epithalamische functie

Dit is het meest achterste deel van het diencephalon dat bestaat uit de pijnappelklier - de epifyse. Het hormoon melatonine wordt afgescheiden. Melatonine signaleert het lichaam om zich voor te bereiden op de slaapcyclus, beïnvloedt de biologische klok, het begin van de puberteit, enz.

Hypofyse-functie

Endocriene klier, adenohypophysis - productie van hormonen (GH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolactine); neurohypophysis - afscheiding van hormonen geproduceerd in de hypothalamus: ADH, oxytocine.

Laatste brein

Dit element van de hersenen is het grootste deel van het menselijke CZS. Het oppervlak bestaat uit grijze schors. Hieronder is de witte stof en basale ganglia.

• het uiteindelijke brein bestaat uit hemisferen, die 83% uitmaken van de totale hersenmassa;
• tussen de 2 hemisferen bevindt zich een diepe longitudinale groef (fissura longitudis cerebri), die zich uitstrekt tot de hersenspier (corpus callosum), die de hemisferen verbindt en de samenwerking daartussen bewerkstelligt;
• aan de oppervlakte zijn er groeven en gyrus.

• beheersing van het zenuwstelsel - de plaats van het menselijk bewustzijn;
• gevormd door grijze materie - gevormd uit de lichamen van neuronen, hun dendrieten en axons; bevat geen zenuwbanen;
• heeft een dikte van 2-4 mm;
• maakt 40% uit van het totale GM.

Bark gebieden

Op het oppervlak van de hemisferen zijn er permanente groeven die ze in 5 lobben verdelen. De frontale kwab (lobus frontalis) ligt voor de centrale sulcus (sulcus centralis). Occipitale lob strekt zich uit van centrale naar pariëtale occipitale sulcus (sulcus parietooccipitalis).

Gebieden van de frontale kwab

Het belangrijkste motorgebied bevindt zich voor de centrale sulcus, waar de piramidale cellen zich bevinden, waarvan de axonen het piramidale (corticale) pad vormen. Deze paden zorgen voor nauwkeurige en comfortabele lichaamsbewegingen, vooral van de onderarm, vingers, gezichtsspieren.

Premotorische cortex. Dit gebied bevindt zich voor het hoofdgedeelte van de motor en bestuurt meer complexe bewegingen van vrije activiteit, afhankelijk van de sensorische feedback - het vastleggen van voorwerpen, het over obstakels verplaatsen.

Het centrum van de toespraak van Broca bevindt zich in het onderste gedeelte, in de regel, van het linker of dominante halfrond. Broca's centrum in de linker hemisfeer (als het domineert) controleert de spraak, op de rechterhelft ondersteunt het de emotionele kleur van het gesproken woord; dit gebied is ook betrokken bij het kortetermijngeheugen van woorden en spraak. Broca's centrum wordt geassocieerd met het voorkeursgebruik van één hand voor werk - links of rechts.

Het visuele gebied is het motorgedeelte dat de vereiste snelle oogbewegingen regelt wanneer een bewegend doelwit wordt bekeken.

Olfactorische regio - gelegen aan de basis van de frontale kwabben, verantwoordelijk voor de perceptie van geur. De olfactorische cortex voegt zich bij olfactorische gebieden in de lagere centra van het limbisch systeem.

De prefrontale cortex is een groot deel van de frontale kwab die verantwoordelijk is voor cognitieve functies: denken, waarnemen, bewust onthouden van informatie, abstract denken, zelfbewustzijn, zelfbeheersing, doorzettingsvermogen.

Gebieden van de pariëtale kwab

Het gevoelige gebied van de cortex bevindt zich direct achter de centrale sulcus. Verantwoordelijk voor de perceptie van algemene lichamelijke gewaarwordingen - de perceptie van de huid (aanraking, hitte, koude, pijn), smaak. Dit centrum is in staat om ruimtelijke perceptie te lokaliseren.

Coma-gevoelig gebied - gelegen achter de gevoelige. Neemt deel aan de herkenning van objecten, afhankelijk van hun vorm, op basis van eerdere ervaringen.

Gebieden van de occipitale lob

Het belangrijkste visuele gebied bevindt zich aan het einde van de occipitale lob. Ze ontvangt visuele informatie van het netvlies en verwerkt informatie uit beide ogen samen. Dit is waar de oriëntatie van objecten wordt waargenomen.

Het associatieve visuele gebied bevindt zich voor het hoofdgedeelte en helpt het bij het bepalen van de kleur, vorm en beweging van objecten. Het helpt ook met andere delen van de hersenen via de anterieure en posterieure paden. Het voorste pad passeert langs de onderste rand van de hemisferen, neemt deel aan de herkenning van woorden tijdens het lezen, herkenning van gezichten. Het achterste pad gaat naar de pariëtale kwab, neemt deel aan ruimtelijke verbindingen tussen objecten.

Temporaalkwabgebieden

Het gehoor en het vestibulaire gebied bevinden zich in de temporale kwab. Het hoofd- en associatieve gebied verschilt. De hoofdpersoon neemt luidheid, toonhoogte en ritme waar. Associatief - gebaseerd op het onthouden van geluiden, muziek.

Speech Area

Het spraakgebied is een enorm gebied in verband met spraak. Domineert de linker hersenhelft (in rechts-handers). Tot op heden zijn er 5 gebieden geïdentificeerd:

• Broca's zone (spraakvorming);
• De zone van Wernicke (begrip van spraak);
• laterale prefrontale cortex voor en onder het Broca-gebied (spraakanalyse);
• de temporale lobregio (coördinatie van de auditieve en visuele aspecten van spraak);
• interne lob - articulatie, ritmeherkenning, stemhebbende woorden.

De rechterhersenhelft is niet betrokken bij het rechtshandige spraakproces, maar werkt aan de interpretatie van woorden en hun emotionele kleur.

Laterale hemisferen

Er zijn verschillen in het functioneren van de linker en rechter hemisferen. Beide hemisferen coördineren de tegenovergestelde delen van het lichaam, hebben verschillende cognitieve functies. Voor de meeste mensen (90-95%) beheerst de linker hemisfeer, met name taalvaardigheid, wiskunde, logica. Integendeel, de rechterhemisfeer regelt visuele ruimtelijke vaardigheden, gezichtsuitdrukkingen, intuïtie, emoties, artistieke en muzikale vermogens. De rechterhersenhelft werkt met een groot beeld en links - met kleine details, die het vervolgens logisch verklaart. In de rest van de populatie (5-10%) zijn de functies van beide hemisferen tegengesteld of hebben beide hemisferen dezelfde mate van cognitieve functie. Functionele verschillen tussen de hemisferen zijn meestal hoger bij mannen dan bij vrouwen.

Basale ganglia

De basale ganglia zitten diep in de witte massa. Ze werken als een complexe zenuwstructuur die de cortex bevordert om bewegingen te beheersen. Ze starten, stoppen, reguleren de intensiteit van vrije bewegingen, worden gecontroleerd door de hersenschors, kunnen de juiste spieren of bewegingen kiezen voor een specifieke taak, en remmen tegenovergestelde spieren. In strijd met hun functie ontwikkelt de ziekte van Parkinson, de ziekte van Huntington.

Hersenvocht

Hersenvocht is een heldere vloeistof die de hersenen omringt. Het volume van de vloeistof is 100 - 160 ml, de samenstelling is vergelijkbaar met het bloedplasma waaruit het ontstaat. Hersenvocht bevat echter meer natrium- en chloride-ionen, minder eiwitten. De cellen bevatten slechts een klein deel (ongeveer 20%), het grootste percentage bevindt zich in de subarachnoïdale ruimte.

functies

Hersenvocht vormt een vloeibaar membraan, vergemakkelijkt de structuren van het centrale zenuwstelsel (vermindert de massa van GM tot 97%), beschermt tegen schade door zijn eigen gewicht, schok, voedt de hersenen, verwijdert verspilling van zenuwcellen, helpt bij het overbrengen van chemische signalen tussen verschillende delen van het centrale zenuwstelsel.

MENSELIJKE HERSENEN

HUMAN BRAIN, het orgaan dat alle vitale functies van het lichaam coördineert en regelt en het gedrag regelt. Al onze gedachten, gevoelens, sensaties, verlangens en bewegingen worden geassocieerd met het werk van de hersenen, en als het niet functioneert, gaat de persoon in een vegetatieve toestand: het vermogen tot enige acties, gewaarwordingen of reacties op externe invloeden is verloren. Dit artikel concentreert zich op het menselijk brein, complexer en beter georganiseerd dan het brein van dieren. Er zijn echter significante overeenkomsten in de structuur van het menselijk brein en andere zoogdieren, zoals inderdaad de meeste gewervelde soorten.

Het centrale zenuwstelsel (CZS) bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg. Het wordt geassocieerd met verschillende delen van het lichaam door perifere zenuwen - motorisch en sensorisch. Zie ook ZENUWSTELSEL.

De hersenen hebben een symmetrische structuur, zoals de meeste andere delen van het lichaam. Bij de geboorte is het gewicht ongeveer 0,3 kg, terwijl bij een volwassene het ongeveer. 1,5 kg. Bij extern onderzoek van de hersenen trekken twee grote hemisferen die de diepere formaties verbergen de aandacht. Het oppervlak van de hemisferen is bedekt met groeven en windingen die het oppervlak van de cortex (buitenste laag van de hersenen) vergroten. Achter het cerebellum wordt geplaatst, waarvan het oppervlak dunner gesneden is. Onder de grote hemisferen bevindt zich de hersenstam, die in het ruggenmerg overgaat. Zenuwen verlaten de romp en het ruggenmerg, waarlangs informatie van de interne en externe receptoren naar de hersenen stroomt, en signalen naar de spieren en klieren stromen in de tegenovergestelde richting. 12 paar craniale zenuwen bewegen weg van de hersenen.

In de hersenen wordt grijze stof onderscheiden, voornamelijk bestaande uit de lichamen van zenuwcellen en de vorming van de cortex, en witte stof - de zenuwvezels die de geleidende paden (traktaatjes) vormen die verschillende delen van de hersenen verbinden, en ook zenuwen vormen die verder gaan dan het centrale zenuwstelsel en gaan naar verschillende orgels.

De hersenen en het ruggenmerg worden beschermd door botkassen - de schedel en de wervelkolom. Tussen de substantie van de hersenen en de benige wanden bevinden zich drie schillen: de buitenste - de dura mater, de innerlijke - de zachte, en tussen hen - de dunne arachnoïde. De ruimte tussen de membranen is gevuld met cerebrospinale (cerebrospinale) vloeistof, die qua samenstelling overeenkomt met bloedplasma, geproduceerd in de intracerebrale holtes (ventrikels van de hersenen) en circuleert in de hersenen en het ruggenmerg, en voorziet het van voedingsstoffen en andere factoren die noodzakelijk zijn voor vitale activiteit.

Bloedtoevoer naar de hersenen wordt voornamelijk geleverd door de halsslagaders; aan de basis van de hersenen zijn ze verdeeld in grote takken die naar de verschillende secties gaan. Hoewel het hersengewicht slechts 2,5% van het lichaamsgewicht is, ontvangt het constant, dag en nacht, 20% van het bloed dat in het lichaam circuleert en dienovereenkomstig zuurstof. De energiereserves van de hersenen zelf zijn extreem klein, dus het is uiterst afhankelijk van de toevoer van zuurstof. Er zijn beschermende mechanismen die de bloedstroom in de hersenen kunnen ondersteunen in geval van bloeding of letsel. Een kenmerk van de cerebrale circulatie is ook de aanwezigheid van zogenaamde. bloed-hersenbarrière. Het bestaat uit verschillende membranen, die de doorlaatbaarheid van de vaatwanden en de stroom van veel verbindingen van het bloed naar de substantie van de hersenen beperken; dus deze barrière voert beschermende functies uit. Veel medicinale stoffen dringen er bijvoorbeeld niet doorheen.

HERSEN CELLEN

CNS-cellen worden neuronen genoemd; hun functie is informatieverwerking. In het menselijk brein van 5 tot 20 miljard neuronen. De structuur van de hersenen omvat ook gliacellen, er zijn ongeveer 10 keer meer dan neuronen. Glia vult de ruimte tussen de neuronen, vormt het ondersteunende raamwerk van het zenuwweefsel en voert ook metabole en andere functies uit.

Het neuron is, net als alle andere cellen, omgeven door een semi-permeabel (plasma) membraan. Twee soorten processen vertrekken van een cellichaam - dendrieten en axons. De meeste neuronen hebben veel vertakkende dendrieten, maar slechts één axon. Dendrieten zijn meestal erg kort, terwijl de lengte van het axon varieert van enkele centimeters tot enkele meters. Het lichaam van het neuron bevat de kern en andere organellen, hetzelfde als in andere cellen van het lichaam (zie ook CELL).

Zenuwimpulsen.

De overdracht van informatie in de hersenen, evenals het zenuwstelsel als geheel, wordt uitgevoerd door middel van zenuwimpulsen. Ze verspreiden zich in de richting van het cellichaam naar het terminale deel van het axon, dat kan vertakken en een reeks van uitgangen vormen in contact met andere neuronen door een nauwe spleet, de synaps; overdracht van impulsen door de synaps wordt gemedieerd door chemische stoffen - neurotransmitters.

Een zenuwimpuls is meestal afkomstig van dendrieten - dunne vertakkingsprocessen van een neuron die zijn gespecialiseerd in het verkrijgen van informatie van andere neuronen en deze door te geven aan het lichaam van een neuron. Op dendrieten en in een kleiner aantal zijn er duizenden synapsen op het cellichaam; het is door de axonsynapsen, die informatie van het lichaam van het neuron dragen, geeft het door aan de dendrieten van andere neuronen.

Het uiteinde van het axon, dat het presynaptische deel van de synaps vormt, bevat kleine blaasjes met een neurotransmitter. Wanneer de impuls het presynaptische membraan bereikt, wordt de neurotransmitter uit het blaasje vrijgegeven in de synaptische kloof. Het einde van een axon bevat slechts één type neurotransmitter, vaak in combinatie met één of meerdere typen neuromodulatoren (zie hieronder Brain Neurochemistry).

De neurotransmitter die vrijkomt uit het axon presynaptische membraan bindt aan receptoren op de dendrieten van het postsynaptische neuron. De hersenen maken gebruik van verschillende neurotransmitters, die elk worden geassocieerd met de specifieke receptor.

De receptoren op de dendrieten zijn verbonden met kanalen in een semi-permeabel postsynaptisch membraan dat de beweging van ionen door het membraan regelt. In rust heeft het neuron een elektrisch potentiaal van 70 millivolt (rustpotentiaal), terwijl de binnenzijde van het membraan negatief geladen is ten opzichte van de buitenzijde. Hoewel er verschillende mediatoren zijn, hebben ze allemaal een stimulerend of remmend effect op het postsynaptische neuron. Het stimulerende effect wordt gerealiseerd door de stroom van bepaalde ionen, voornamelijk natrium en kalium, door het membraan te verhogen. Als gevolg hiervan neemt de negatieve lading van het binnenoppervlak af - depolarisatie treedt op. Het remmende effect treedt hoofdzakelijk op door een verandering in de stroom van kalium en chloride, als resultaat wordt de negatieve lading van het binnenoppervlak groter dan in rust, en treedt hyperpolarisatie op.

De functie van het neuron is om alle invloeden te integreren die worden waargenomen door de synapsen op zijn lichaam en dendrieten. Omdat deze invloeden prikkelend of remmend kunnen zijn en niet in de tijd samenvallen, moet het neuron het totale effect van synaptische activiteit berekenen als een functie van de tijd. Als het exciterende effect de overhand heeft boven de remmende en de depolarisatie van het membraan de drempelwaarde overschrijdt, wordt een bepaald deel van het membraan van het neuron geactiveerd - in het gebied van de basis van zijn axon (axon tubercle). Hier ontstaat als gevolg van het openen van kanalen voor natrium- en kaliumionen een actiepotentiaal (zenuwimpuls).

Deze potentiaal strekt zich verder uit langs het axon tot het einde ervan met een snelheid van 0,1 m / s tot 100 m / s (hoe dikker het axon, hoe hoger de geleidingssnelheid). Wanneer de actiepotentiaal het einde van het axon bereikt, wordt een ander type ionkanalen geactiveerd, afhankelijk van het potentiële verschil, calciumkanalen. Volgens hen komt calcium in het axon terecht, wat leidt tot de mobilisatie van blaasjes met de neurotransmitter, die het presynaptische membraan naderen, ermee versmelten en de neurotransmitter in de synaps loslaten.

Myeline- en gliacellen.

Veel axonen zijn bedekt met een myeline-omhulsel, dat wordt gevormd door herhaaldelijk gedraaid membraan van gliacellen. Myeline bestaat voornamelijk uit lipiden, wat een karakteristiek uiterlijk geeft aan de witte stof van de hersenen en het ruggenmerg. Dankzij de myelineschede neemt de snelheid waarmee het actiepotentiaal langs het axon wordt uitgevoerd toe, omdat de ionen zich alleen door het axonmembraan kunnen verplaatsen op plaatsen die niet door myeline worden bedekt - de zogenaamde onderscheppingen Ranvier. Tussen onderscheppingen worden impulsen langs de myelineschede of via een elektrische kabel uitgevoerd. Omdat het openen van het kanaal en de passage van ionen er doorheen enige tijd in beslag neemt, elimineert de eliminatie van de constante opening van de kanalen en de beperking van hun omvang tot kleine membraangebieden die niet door myeline worden bedekt, de geleiding van pulsen langs het axon met ongeveer 10 keer.

Slechts een deel van gliacellen is betrokken bij de vorming van de myeline-omhulling van zenuwen (Schwann-cellen) of zenuwbanen (oligodendrocyten). Veel talrijker gliacellen (astrocyten, microgliocyten) vervullen andere functies: ze vormen het ondersteunende skelet van het zenuwweefsel, zorgen voor de metabolische behoeften en herstellen van verwondingen en infecties.

HOE DE HERSENEN WERKEN

Overweeg een eenvoudig voorbeeld. Wat gebeurt er wanneer we een potlood op tafel nemen? Het door het potlood gereflecteerde licht stelt met de lens scherp in het oog en wordt naar het netvlies gericht, waar het beeld van het potlood verschijnt; het wordt waargenomen door de corresponderende cellen, van waaruit het signaal naar de belangrijkste sensorische doorlatende kernen van de hersenen gaat, gelegen in de thalamus (visuele tuberkel), voornamelijk in dat deel dat het laterale geniculaire lichaam wordt genoemd. Er worden talrijke neuronen geactiveerd die reageren op de verdeling van licht en duisternis. Axonen van neuronen van het lateraal gebogen lichaam gaan naar de primaire visuele cortex, gelegen in de occipitale lob van de grote hemisferen. Impulsen die van de thalamus naar dit deel van de cortex komen, worden getransformeerd in een complexe reeks van ontladingen van corticale neuronen, waarvan sommige reageren op de grens tussen het potlood en de tafel, andere op de hoeken in het potloodbeeld, enz. Vanuit de primaire visuele cortex komt informatie over de axonen de associatieve visuele cortex binnen, waar patroonherkenning plaatsvindt, in dit geval een potlood. Herkenning in dit deel van de cortex is gebaseerd op eerder opgebouwde kennis van de externe contouren van objecten.

Bewegingsplanning (d.w.z. het nemen van een potlood) treedt waarschijnlijk op in de cortex van de frontale kwabben van de hersenhelften. In hetzelfde gebied van de cortex bevinden zich motorneuronen die commando's geven aan de spieren van hand en vingers. De nadering van de hand naar het potlood wordt bestuurd door het visuele systeem en door interoreceptoren die de positie van de spieren en gewrichten waarnemen, waarvan de informatie het centrale zenuwstelsel binnendringt. Wanneer we een potlood in de hand nemen, vertellen de receptoren aan de vingertoppen, die de druk waarnemen, ons of de vingers het potlood goed vasthouden en wat de moeite zou moeten zijn om het vast te houden. Als we onze naam in potlood willen schrijven, moeten we andere informatie in de hersenen activeren die deze complexere beweging biedt, en visuele controle zal helpen om de nauwkeurigheid ervan te vergroten.

In het bovenstaande voorbeeld kan worden gezien dat het uitvoeren van een vrij eenvoudige handeling uitgebreide hersengebieden omvat die zich uitstrekken van de cortex naar de subcorticale gebieden. Met meer complex gedrag in verband met spraak of denken, worden andere neurale circuits geactiveerd, die zelfs nog grotere gebieden van de hersenen bedekken.

HOOFD ONDERDELEN VAN DE HERSENEN

De hersenen kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdonderdelen: de voorhersenen, hersenstam en de kleine hersenen. In de voorhersenen worden de hersenhelften, thalamus, hypothalamus en hypofyse (een van de belangrijkste neuro-endocriene klieren) uitgescheiden. De hersenstam bestaat uit de medulla oblongata, de pons (pons) en de middenhersenen.

Grote hemisferen

- het grootste deel van de hersenen, maakt bij volwassenen ongeveer 70% van zijn gewicht uit. Normaal zijn de hemisferen symmetrisch. Ze zijn onderling verbonden door een enorme bundel axonen (corpus callosum), die informatie-uitwisseling mogelijk maken.

Elk halfrond bestaat uit vier lobben: frontale, pariëtale, temporale en occipitale. De cortex van de frontale lobben bevat centra die de locomotorische activiteit reguleren, evenals, waarschijnlijk, plannings- en prognosecentra. In de cortex van de pariëtale lobben, achter het frontale, bevinden zich zones van lichamelijke gewaarwordingen, waaronder het tastgevoel en het gewrichts- en spiergevoel. Zijdelings naar de pariëtale kwab sluit het tijdelijke aan, waarin de primaire auditieve cortex zich bevindt, evenals de middelpunten van spraak en andere hogere functies. De achterkant van de hersenen bezet de achterhoofdskwab die zich boven het cerebellum bevindt; zijn schors bevat zones van visuele sensaties.

Gebieden van de cortex die niet direct gerelateerd zijn aan de regulatie van bewegingen of de analyse van sensorische informatie, worden associatieve cortex genoemd. In deze gespecialiseerde zones worden associatieve verbindingen gevormd tussen verschillende gebieden en delen van de hersenen en de informatie die daaruit komt, is geïntegreerd. De associatieve cortex biedt dergelijke complexe functies als leren, geheugen, spraak en denken.

Subcorticale structuren.

Onder de cortex ligt een aantal belangrijke hersenstructuren, of kernen, die clusters van neuronen zijn. Deze omvatten de thalamus, basale ganglia en hypothalamus. De thalamus is de belangrijkste zintuiglijke zendkern; hij ontvangt informatie van de zintuigen en stuurt deze op zijn beurt weer door naar de juiste delen van de sensorische cortex. Er zijn ook niet-specifieke zones die geassocieerd zijn met bijna de gehele cortex en die waarschijnlijk de processen van activering en waakzaamheid en aandacht verzorgen. De basale ganglia zijn een reeks kernen (de zogenaamde schil, een bleke bal en de caudate nucleus) die betrokken zijn bij de regulatie van gecoördineerde bewegingen (start en stop ze).

De hypothalamus is een klein gebied aan de basis van de hersenen dat onder de thalamus ligt. Rijk aan bloed is de hypothalamus een belangrijk centrum dat de homeostatische functies van het lichaam regelt. Het produceert stoffen die de synthese en afgifte van hypofysehormonen regelen (zie ook HYPOPHYSIS). In de hypothalamus bevinden zich veel kernen die specifieke functies vervullen, zoals de regulering van het watermetabolisme, de verdeling van opgeslagen vet, lichaamstemperatuur, seksueel gedrag, slaap en waakzaamheid.

Hersenstam

gelegen aan de basis van de schedel. Het verbindt het ruggenmerg met de voorhersenen en bestaat uit de medulla oblongata, de pons, het midden en het diencephalon.

Door het middelste en tussenliggende brein, evenals door de hele stam, passeer de motorwegen die naar het ruggenmerg leiden, evenals enkele gevoelige paden van het ruggenmerg naar de overliggende delen van de hersenen. Onder de middenhersenen is een brug verbonden door zenuwvezels met het cerebellum. Het onderste deel van de romp - de medulla - passeert direct in het ruggenmerg. In de medulla oblongata bevinden zich centra die de activiteit van het hart en de ademhaling regelen, afhankelijk van externe omstandigheden, en ook de bloeddruk, maag- en darmmotiliteit regelen.

Op het niveau van de romp kruisen de paden die elk hersenhelft verbinden met het cerebellum. Daarom bestuurt elk van de hemisferen de tegenovergestelde zijde van het lichaam en is verbonden met de tegenovergestelde halfrond van het cerebellum.

cerebellum

gelegen onder de achterhoofdskwabben van de hersenhelften. Door de paden van de brug is het verbonden met de overliggende delen van de hersenen. Het cerebellum reguleert de subtiele automatische bewegingen, waarbij de activiteit van verschillende spiergroepen wordt gecoördineerd bij het uitvoeren van stereotiepe gedragstactieken; hij controleert ook constant de positie van het hoofd, romp en ledematen, d.w.z. betrokken bij het handhaven van het evenwicht. Volgens de meest recente gegevens speelt het cerebellum een ​​zeer belangrijke rol in de vorming van motorische vaardigheden, waardoor de volgorde van bewegingen kan worden onthouden.

Andere systemen.

Het limbisch systeem is een breed netwerk van onderling verbonden hersenregio's die emotionele toestanden reguleren, evenals leren en geheugen. De kernen die het limbisch systeem vormen, omvatten de amygdala en de hippocampus (opgenomen in de temporale kwab), evenals de hypothalamus en de zogenaamde kern. transparante septum (gelegen in de subcorticale gebieden van de hersenen).

De reticulaire formatie is een netwerk van neuronen die zich uitstrekken over de gehele stam tot de thalamus en verder zijn verbonden met uitgestrekte delen van de cortex. Het neemt deel aan de regulering van slaap en waakzaamheid, handhaaft de actieve toestand van de cortex en draagt ​​bij aan de aandacht voor bepaalde objecten.

BRAIN ELEKTRISCHE ACTIVITEIT

Met behulp van elektroden die op het oppervlak van het hoofd worden geplaatst of in de substantie van de hersenen worden geïntroduceerd, is het mogelijk de elektrische activiteit van de hersenen te repareren als gevolg van de ontladingen van de cellen. De registratie van de elektrische activiteit van de hersenen met elektroden op het oppervlak van de kop wordt een elektro-encefalogram (EEG) genoemd. Het staat niet toe om de ontlading van een individueel neuron te registreren. Alleen als gevolg van de gesynchroniseerde activiteit van duizenden of miljoenen neuronen, zijn opvallende oscillaties (golven) op de opgenomen curve te zien.

Met constante registratie op het EEG worden cyclische veranderingen onthuld, die het algemene activiteitenniveau van het individu weerspiegelen. In de actieve waaktoestand vangt het EEG niet-ritmische bètagolven met lage amplitude. In een staat van ontspannen waakzaamheid met gesloten ogen, overhandigen alfagolven met een frequentie van 7-12 cycli per seconde. Het voorkomen van slaap wordt aangegeven door het optreden van langzame golven met een hoge amplitude (deltagolven). Tijdens perioden van dromen verschijnen er bètagolven op het EEG en op basis van het EEG kan een verkeerde indruk worden gemaakt dat de persoon wakker is (vandaar de term 'paradoxale slaap'). Dromen gaan vaak gepaard met snelle oogbewegingen (met gesloten oogleden). Daarom wordt dromen ook slaap genoemd met snelle oogbewegingen (zie ook SLEEP). Met EEG kunt u een diagnose stellen van bepaalde hersenziekten, met name epilepsie (zie EPILEPSY).

Als u de elektrische activiteit van de hersenen registreert tijdens de actie van een bepaalde stimulus (visueel, auditief of tactiel), kunt u de zogenaamde stimulus identificeren. evoked potentials - synchrone ontladingen van een bepaalde groep neuronen, ontstaan ​​als reactie op een specifieke externe stimulus. De studie van evoked potentials maakte het mogelijk om de lokalisatie van hersenfuncties te verduidelijken, met name om de functie van spraak te koppelen aan bepaalde gebieden van de temporale en frontale kwabben. Deze studie helpt ook om de toestand van sensorische systemen bij patiënten met verminderde gevoeligheid te beoordelen.

HERSENEN NEUROCHEMIE

De belangrijkste neurotransmitters van de hersenen zijn acetylcholine, norepinephrine, serotonine, dopamine, glutamaat, gamma-aminoboterzuur (GABA), endorfines en enkephalinen. Naast deze bekende stoffen werken waarschijnlijk nog een groot aantal anderen die nog niet zijn onderzocht in de hersenen. Sommige neurotransmitters werken alleen in bepaalde delen van de hersenen. Endorfinen en enkefalinen worden dus alleen aangetroffen in de paden die pijnimpulsen uitvoeren. Andere bemiddelaars, zoals glutamaat of GABA, worden op ruimere schaal verspreid.

De werking van neurotransmitters.

Zoals reeds opgemerkt, veranderen neurotransmitters, die op het postsynaptische membraan inwerken, de geleidbaarheid ervan voor ionen. Vaak gebeurt dit door de activatie in het postsynaptische neuron van het tweede "mediator" -systeem, bijvoorbeeld cyclisch adenosine monofosfaat (cAMP). De werking van neurotransmitters kan worden gewijzigd onder invloed van een andere klasse van neurochemische stoffen - peptide-neuromodulatoren. Vrijgegeven door het presynaptische membraan gelijktijdig met de mediator, hebben ze het vermogen om het effect van de mediatoren op het postsynaptische membraan te versterken of anderszins te veranderen.

Het recent ontdekte endorfine-enkefaline systeem is belangrijk. Enkephalinen en endorfines zijn kleine peptiden die de geleiding van pijnimpulsen remmen door binding aan receptoren in het CZS, inclusief in de hogere zones van de cortex. Deze familie van neurotransmitters onderdrukt de subjectieve perceptie van pijn.

Psychoactieve drugs

- stoffen die specifiek aan bepaalde receptoren in de hersenen kunnen binden en gedragsveranderingen kunnen veroorzaken. Identificeerde verschillende mechanismen van hun actie. Sommige beïnvloeden de synthese van neurotransmitters, anderen - op hun accumulatie en afgifte van synaptische vesicles (bijvoorbeeld, amfetamine veroorzaakt een snelle afgifte van norepinephrine). Het derde mechanisme is om te binden aan receptoren en de werking van een natuurlijke neurotransmitter te imiteren. Het effect van LSD (lyserginezuurdiethylamide) wordt bijvoorbeeld verklaard door het vermogen ervan om aan serotoninereceptoren te binden. Het vierde type geneesmiddelwerking is receptorblokkade, d.w.z. antagonisme met neurotransmitters. Dergelijke veel gebruikte antipsychotica als fenothiazinen (bijvoorbeeld chloorpromazine of aminazine) blokkeren dopaminereceptoren en verminderen daardoor het effect van dopamine op postsynaptische neuronen. Ten slotte is het laatste algemene werkingsmechanisme remming van de inactivatie van neurotransmitters (veel pesticiden voorkomen dat acetylcholine wordt geïnactiveerd).

Het is al lang bekend dat morfine (een gezuiverd opiumpapiproduct) niet alleen een uitgesproken analgetisch (pijnstillend) effect heeft, maar ook het vermogen om euforie te veroorzaken. Dat is waarom het als medicijn wordt gebruikt. De werking van morfine hangt samen met het vermogen ervan om te binden aan receptoren op het menselijke endorfine-enkefaline-systeem (zie ook DRUG). Dit is slechts een van de vele voorbeelden van het feit dat een chemische substantie van een andere biologische oorsprong (in dit geval van plantaardige oorsprong) het functioneren van de hersenen van dieren en mensen kan beïnvloeden, in wisselwerking met specifieke neurotransmittersystemen. Een ander bekend voorbeeld is curare, afgeleid van een tropische plant en in staat om acetylcholinereceptoren te blokkeren. Indianen in Zuid-Amerika hebben curare pijlpunten gesmeerd met behulp van het verlammende effect dat is geassocieerd met de blokkering van neuromusculaire transmissie.

BRAINSTUDIES

Hersenonderzoek is om twee hoofdredenen moeilijk. Ten eerste zijn de hersenen, veilig beschermd door de schedel, niet direct toegankelijk. Ten tweede, de neuronen van de hersenen regenereren niet, dus elke interventie kan leiden tot onomkeerbare schade.

Ondanks deze moeilijkheden zijn hersenonderzoek en sommige vormen van de behandeling ervan (voornamelijk neurochirurgische interventie) al sinds de oudheid bekend. Archeologische vondsten tonen aan dat de mens al in de oudheid de schedel brak om toegang te krijgen tot de hersenen. Bijzonder intensief hersenonderzoek werd uitgevoerd tijdens perioden van oorlog, toen het mogelijk was om een ​​verscheidenheid aan hoofdletsel waar te nemen.

Hersenschade als gevolg van een blessure aan de voorkant of een blessure opgelopen in vredestijd is een soort experiment dat bepaalde delen van de hersenen vernietigt. Omdat dit de enige mogelijke vorm van een "experiment" op het menselijk brein is, waren een andere belangrijke onderzoekmethode experimenten met proefdieren. Als we de gedrags- of fysiologische gevolgen van schade aan een bepaalde hersenstructuur observeren, kan de functie ervan worden beoordeeld.

De elektrische activiteit van de hersenen bij proefdieren wordt geregistreerd met behulp van elektroden op het oppervlak van het hoofd of de hersenen of ingebracht in de substantie van de hersenen. Het is dus mogelijk om de activiteit van kleine groepen neuronen of individuele neuronen te bepalen, evenals om veranderingen in ionische fluxen over het membraan te identificeren. Met behulp van een stereotactisch apparaat waarmee je de elektrode op een specifiek punt in de hersenen kunt betreden, worden de ontoegankelijke dieptenecties ervan onderzocht.

Een andere benadering is om kleine delen van levend hersenweefsel te verwijderen, waarna het bestaan ​​ervan wordt behouden als een plakje in een voedingsmedium, of de cellen worden gescheiden en bestudeerd in celculturen. In het eerste geval kun je de interactie van neuronen verkennen, in het tweede geval de activiteit van individuele cellen.

Bij het bestuderen van de elektrische activiteit van individuele neuronen of hun groepen in verschillende gebieden van de hersenen, wordt de initiële activiteit meestal eerst geregistreerd en vervolgens wordt het effect van een of ander effect op de functie van de cellen bepaald. Volgens een andere methode wordt een elektrische impuls door de geïmplanteerde elektrode aangelegd om de dichtstbijzijnde neuronen kunstmatig te activeren. Dus je kunt de effecten van bepaalde delen van de hersenen op de andere gebieden bestuderen. Deze methode van elektrische stimulatie was nuttig bij de studie van stamactiverende systemen die door de middenhersenen gaan; het wordt ook gebruikt wanneer men probeert te begrijpen hoe de processen van leren en geheugen plaatsvinden op het synaptische niveau.

Honderd jaar geleden werd het duidelijk dat de functies van de linker en rechter hemisferen verschillend zijn. Een Franse chirurg, P. Brock, die patiënten met cerebrovasculair accident (beroerte) observeerde, ontdekte dat alleen patiënten met schade aan het linker hemisfeer leden aan een spraakstoornis. Verdere studies van de specialisatie van de hemisferen werden voortgezet met behulp van andere methoden, bijvoorbeeld EEG-registratie en evoked potentials.

In de afgelopen jaren zijn complexe technologieën gebruikt om beelden (visualisaties) van de hersenen te verkrijgen. Aldus heeft computertomografie (CT) een revolutie teweeggebracht in de klinische neurologie, waardoor het in vivo gedetailleerde (gelaagde) beeld van hersenstructuren kon worden verkregen. Een andere beeldvormingsmethode - positron emissie tomografie (PET) - geeft een beeld van de metabolische activiteit van de hersenen. In dit geval wordt een kortdurende radio-isotoop geïntroduceerd in een persoon, die zich ophoopt in verschillende delen van de hersenen, en hoe meer, hoe hoger hun metabole activiteit. Met behulp van PET werd ook aangetoond dat de spraakfuncties van de meerderheid van de onderzochte personen verband houden met de linker hemisfeer. Omdat de hersenen werken met behulp van een groot aantal parallelle structuren, biedt PET dergelijke informatie over hersenfuncties die niet kan worden verkregen met enkele elektroden.

In de regel wordt hersenonderzoek uitgevoerd met behulp van een combinatie van methoden. Bijvoorbeeld, de Amerikaanse neurobioloog R. Sperri, met werknemers, gebruikte als een behandelingsprocedure om het corpus callosum (bundel van axonen die beide hemisferen verbinden) te snijden bij sommige patiënten met epilepsie. Vervolgens werd bij deze patiënten met een "gespleten" brein de hemisferische specialisatie onderzocht. Het bleek dat voor spraak en andere logische en analytische functies de dominante dominante (meestal linker) hemisfeer verantwoordelijk is, terwijl de niet-dominante hemisfeer de ruimtelijk-temporele parameters van de externe omgeving analyseert. Dus het is geactiveerd als we naar muziek luisteren. Een mozaïekbeeld van hersenactiviteit suggereert dat er tal van gespecialiseerde gebieden zijn binnen de cortex en subcorticale structuren; de gelijktijdige activiteit van deze gebieden bevestigt het concept van de hersenen als een computerapparaat met parallelle gegevensverwerking.

Met de komst van nieuwe onderzoeksmethoden zullen ideeën over hersenfuncties waarschijnlijk veranderen. Het gebruik van apparaten die ons in staat stellen om een ​​"kaart" van de metabole activiteit van verschillende delen van de hersenen te verkrijgen, evenals het gebruik van moleculair genetische benaderingen, zou onze kennis van de processen in de hersenen moeten verdiepen. Zie ook neuropsychologie.

VERGELIJKENDE ANATOMIE

Bij verschillende soorten gewervelde dieren komen de hersenen opvallend veel overeen. Als we vergelijkingen maken op het niveau van neuronen, vinden we een duidelijke overeenkomst van eigenschappen zoals de gebruikte neurotransmitters, schommelingen in ionenconcentraties, celtypen en fysiologische functies. Fundamentele verschillen worden alleen onthuld in vergelijking met ongewervelde dieren. De neuronen van ongewervelde dieren zijn veel groter; vaak zijn ze niet met elkaar verbonden, maar door elektrische synapsen, die maar zelden in het menselijk brein worden aangetroffen. In het zenuwstelsel van ongewervelde dieren worden sommige neurotransmitters gedetecteerd die niet kenmerkend zijn voor gewervelde dieren.

Onder gewervelde dieren hebben verschillen in de structuur van de hersenen voornamelijk betrekking op de verhouding van de individuele structuren. Bij het beoordelen van de overeenkomsten en verschillen in de hersenen van vissen, amfibieën, reptielen, vogels, zoogdieren (inclusief mensen), kunnen verschillende algemene patronen worden afgeleid. Ten eerste hebben al deze dieren dezelfde structuur en functies van neuronen. Ten tweede lijken de structuur en functies van het ruggenmerg en de hersenstam sterk op elkaar. Ten derde gaat de evolutie van zoogdieren gepaard met een uitgesproken toename in corticale structuren die maximale ontwikkeling bereiken bij primaten. Bij amfibieën vormt de cortex slechts een klein deel van de hersenen, terwijl bij de mens het de dominante structuur is. Er wordt echter aangenomen dat de principes van het functioneren van de hersenen van alle vertebraten bijna hetzelfde zijn. De verschillen worden bepaald door het aantal interneuronverbindingen en interacties, die hoger is, hoe complexer de hersenen zijn. Zie ook ANATOMIE VERGELIJKEND.