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.
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. De hersenhelften vormen het grootste deel van de hersenen, wat ongeveer 70% van het gewicht is bij volwassenen. Normaal zijn de hemisferen symmetrisch. Ze zijn onderling verbonden door een enorme bundel axonen (corpus callosum), die informatie-uitwisseling mogelijk maken.
De MENSELIJKE HERSENEN worden gekenmerkt door een hoge ontwikkeling van de grote hemisferen; ze vormen meer dan twee derde van de massa en bieden dergelijke mentale functies als denken, leren, geheugen. Andere grote hersenstructuren worden op deze doorsnede getoond: de kleine hersenen, de medulla, de pons en de middenhersenen.
De hersenhelften vormen het grootste deel van de hersenen, wat ongeveer 70% van het gewicht is bij volwassenen. 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.
De CORA van de BRAIN bedekt het oppervlak van de grote hemisferen met zijn vele groeven en windingen, waardoor het oppervlak van de cortex aanzienlijk toeneemt. Er zijn associatieve zones van de cortex, evenals sensorische en motorische cortex - gebieden waarin neutronen zijn geconcentreerd, die verschillende delen van het lichaam innerveren.
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 reguleren. 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. De hersenstam bevindt zich 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. Het cerebellum bevindt zich onder de achterhoofdskwabben van de grote hemisferen. 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.
De hersenstam bevindt zich 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.
Het cerebellum bevindt zich onder de achterhoofdskwabben van de grote hemisferen. 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.
Hoofddelen 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.
De hersenhelften vormen het grootste deel van de hersenen, wat ongeveer 70% van het gewicht is bij volwassenen. 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 reguleren. 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.
De hersenstam bevindt zich 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.
Het cerebellum bevindt zich onder de achterhoofdskwabben van de grote hemisferen. 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.
Hoofddelen van de hersenen
Het menselijk brein kan in drie hoofddelen worden verdeeld:
Grijze en witte materie
De substantie van de hersenen bestaat uit grijze en witte gebieden. Grijze gebieden zijn clusters van neuronen. Er zijn er meer dan 100 miljard en ze houden zich bezig met het verwerken van informatie. De witte stof van de hersenen is het axon. Via hen verzonden informatie die wordt verwerkt door neuronen. Grijze stof is ook geconcentreerd in het binnenste deel van het ruggenmerg.
Hersenen voeding
Voor normale werking hebben de hersenen voeding nodig. In tegenstelling tot andere cellen van het lichaam kunnen hersencellen alleen glucose verwerken. De hersenen hebben ook zuurstof nodig. Zonder dit zal mitochondriën niet genoeg energie kunnen produceren. Maar aangezien het bloed glucose en zuurstof aan de hersenen levert, zou niets de normale doorbloeding moeten verstoren om de gezondheid van de hersenen te behouden. Als het bloed stopt met stromen naar de hersenen, verliest de persoon na tien seconden het bewustzijn. 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 de overeenkomstige hoeveelheid zuurstof.
Hersencortex
De diepe vouw verdeelt de hersenen in twee hemisferen.
De hersenschors is een grijze laag tussen 1 en 5 mm dik, die de hersenhelften bedekt.
Voren en windingen vergroten het oppervlak van de cortex zonder het schedelvolume te vergroten. Bij de mens ligt dus ongeveer 2/3 van het oppervlak van de gehele cortex diep in de voren.
De twee hemisferen worden de "nieuwe schors" genoemd. Het is door deze structuur dat de mens taal, denken, bewustzijn en verbeeldingskracht heeft ontwikkeld. hemisferen zijn symmetrisch. De hemisferen zijn met elkaar verbonden door een enorme bundel axonen - het corpus callosum, dat zorgt voor de uitwisseling van informatie.
Elk halfrond bestaat uit vier lobben. Ze heten:
Elk aandeel voert bepaalde functies uit. De frontale kwab regelt voornamelijk de beweging. De pariëtale kwab verwerkt informatie van de zintuigen, zorgt voor aanraking, temperatuur, pijn en is verantwoordelijk voor oriëntatie in de ruimte. De occipitale lob biedt zicht, de temporale kwab geeft gehoor. De associatieve cortex is een gespecialiseerde zone, waardoor complexe functies zoals leren, geheugen, spraak en denken worden uitgevoerd.
Gespecialiseerde hersencentra
Er zijn veel centra in de hersenen die gespecialiseerd zijn in specifieke taken.
Het eerste functionele centrum van de hersenschors werd in 1861 ontdekt door de Franse wetenschapper Paul Brock (1824 - 1880). Tijdens de autopsie onderzocht hij het brein van een persoon die door een ongeluk de spraakvermogen volledig verloor. Hij begreep perfect wat er tegen hem werd gezegd, maar verloor het vermogen om woorden uit te spreken. Broca vestigde de aandacht op het feit dat de linker frontale zone van de hersenen was beschadigd. Deze site wordt het Broca-gebied genoemd.
Iets later ontdekte de Duitse wetenschapper Karl Vérnike (1848-1905) nog een ander functioneel centrum dat verantwoordelijk was voor woordherkenning. Wanneer het beschadigd is, kan een persoon niet begrijpen wat hij hoorde. Hij ontving ook de naam van zijn ontdekker - de Wernicke-zone.
Al meer dan vijftig functionele centra van de hersenen ontdekt.
Limbisch systeem
Binnen zijn de hemisferen verborgen delen van de hersenen die belangrijk zijn voor zijn volledige functioneren. In het centrum staat de thalamus. Alle visuele, smaakvolle, auditieve en tactiele informatie passeert het voordat het de schors bereikt. Iets lager is de hypothalamus. Het helpt een persoon om honger en dorst te voelen, om emoties te ervaren. Hieronder is de amygdala, waardoor een persoon een gevoel van angst voelt. Maar het is ook erg belangrijk voor het leerproces en het geheugen.
De hippocampus doet denken aan de zeepaardvorm (Latijnse hippocampus - zeepaardje) en speelt ook een cruciale rol voor het geheugen en de emoties.
Al deze lichamen worden meestal gecombineerd onder de algemene term "limbisch systeem".
Cerebellum - mini-hersenen in de hersenen
Het cerebellum bevindt zich achter in de hersenen. Het lijkt op het brein in het klein, omdat het is verdeeld in twee hemisferen, bedekt met gyrus.
Het cerebellum is verantwoordelijk voor motorische coördinatie en balans.
Mensen met letsels van het cerebellum zijn niet verlamd, maar verliezen hun vermogen om het evenwicht te bewaren en volledig te bewegen.
Hersenstam
De hersenstam bevindt zich aan de basis van de schedel. Het verbindt het ruggenmerg met de voorhersenen. Het laagste deel van de stam gaat rechtstreeks in de dorsale.
De hersenstam bevat talrijke centra van sensorische en motorische paden. De romp reguleert vitale functies als ademhaling en bloedsomloop.
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.
Brain asymmetrie
Dr. Roger Sperry (1913 - 1994), bekroond met de Nobelprijs, gaf eerst een toelichting op de specificiteit van het functioneren van de twee hersenkwabben.
De linkerhelft van het brein is verantwoordelijk voor logische operaties, tellen, sequencen, terwijl de rechterhemisfeer initiatief en creativiteit regelt.
De rechter hemisfeer doet alles tegelijk, holistisch, zoekt en vestigt instinctief, intuïtief, de voorkeur aan beelden, helpt ons met het begrijpen van metaforen en in de perceptie van humor. Het linker deel geeft de voorkeur aan reeksen, benadrukt de details, probeert informatie te classificeren, trekt concrete conclusies, legt oorzaak-en-gevolg relaties vast, houdt van grammatica en woorden.
Met links wordt de wereld vereenvoudigd, zodat deze eenvoudig kan worden geanalyseerd en beïnvloed. De rechter hemisfeer grijpt de wereld zoals die is
Zonder de juiste kwab van de hersenen zou een persoon in een computer veranderen, in een telmachine. Pogingen van wetenschappers om kunstmatige intelligentie te creëren, eindigden in falen omdat ze alleen de linkerhersenhelft van de hersenen vormden.
Beide hemisferen voeren even belangrijke functies uit.
De rechterhersenhelft regelt de linkerhelft van het lichaam en de linkerhelft - de rechterhelft.
1. Wat is het verschil tussen de stroom van elektrische stroom door een metalen geleider en de passage van een zenuwimpuls?
2. Waarom kan de elektrische impuls niet worden overgedragen tussen neuronen?
3. Waarom wegen de menselijke hersenen, met een massa van ongeveer 1,5 kg, slechts 50 - 100 g?
Literatuur voor het seminarie over het onderwerp nummer 11 "Neurofysiologie"
Likhin A.F. Concepten van de moderne natuurwetenschap. M.: Prospect, 2004. blz. 247 - 249.
Glebov R.N. Hersenen, synapsen en informatieoverdracht. M.: "Knowledge", 1984.
Gorelov A. A. Concepten van de moderne wetenschap. M.: Center, 1998. blz. 130 - 136.
Latash L.P., Astakhova VG Geheimen van wakker zijn en slapen. M.: "Knowledge", 1978.
Sergeev B. F. Hersenasymmetrie. M.: "Knowledge", 1981.
Het belangrijkste deel van de hersenen
Bespaar tijd en zie geen advertenties met Knowledge Plus
Bespaar tijd en zie geen advertenties met Knowledge Plus
Het antwoord
Het antwoord is gegeven
Razina2001
Hersencortex
Verbind Knowledge Plus voor toegang tot alle antwoorden. Snel, zonder reclame en onderbrekingen!
Mis het belangrijke niet - sluit Knowledge Plus aan om het antwoord nu te zien.
Bekijk de video om toegang te krijgen tot het antwoord
Oh nee!
Response Views zijn voorbij
Verbind Knowledge Plus voor toegang tot alle antwoorden. Snel, zonder reclame en onderbrekingen!
Mis het belangrijke niet - sluit Knowledge Plus aan om het antwoord nu te zien.
Hersenen - de basis van het harmonieuze werk van het lichaam
De mens is een complex organisme dat bestaat uit vele organen verenigd in een enkel netwerk, waarvan het werk nauwkeurig en onberispelijk wordt geregeld. De belangrijkste functie van het reguleren van het werk van het lichaam is het centrale zenuwstelsel (CZS). Dit is een complex systeem dat verschillende organen en perifere zenuwuiteinden en receptoren omvat. Het belangrijkste orgaan van dit systeem zijn de hersenen - een complex computercentrum dat verantwoordelijk is voor het goed functioneren van het hele organisme.
Algemene informatie over de structuur van de hersenen
Ze proberen het lange tijd te bestuderen, maar wetenschappers zijn de hele tijd niet in staat geweest om 100% accuraat en ondubbelzinnig te antwoorden op de vraag wat het is en hoe dit lichaam werkt. Veel functies zijn bestudeerd, voor sommigen zijn er alleen maar schattingen.
Visueel kan het worden verdeeld in drie hoofdonderdelen: de hersenstam, de kleine hersenen en de hersenhelften. Deze verdeling weerspiegelt echter niet de hele veelzijdigheid van het functioneren van dit lichaam. In meer detail zijn deze delen verdeeld in secties die verantwoordelijk zijn voor bepaalde functies van het lichaam.
Langwerpige afdeling
Het centrale zenuwstelsel van een persoon is een onafscheidelijk mechanisme. Een glad overgangselement uit het ruggemergsegment van het centrale zenuwstelsel is het langwerpige gedeelte. Visueel kan het worden weergegeven als een afgeknotte kegel met een basis aan de bovenkant of een kleine uienkop met uit elkaar lopende uitstulpingen - zenuwweefsels die verbonden zijn met het tussengedeelte.
Er zijn drie verschillende functies van de afdeling - sensoriek, reflex en geleider. Het is de taak om de belangrijkste beschermende (kokhalzen, ademhalen, hoesten) en onbewuste reflexen (hartslag, ademhalen, knipperen, speekselafscheiding, afscheiding van maagsap, slikken, metabolisme) onder controle te houden. Daarnaast is de medulla verantwoordelijk voor gevoelens zoals balans en coördinatie van bewegingen.
middenhersenen
De volgende afdeling die verantwoordelijk is voor communicatie met het ruggenmerg is de middelste. Maar de hoofdfunctie van deze afdeling is de verwerking van zenuwimpulsen en de correctie van de werkcapaciteit van het hoortoestel en het menselijke visuele centrum. Na verwerking van de ontvangen informatie, geeft deze formatie impulssignalen om te reageren op stimuli: het hoofd in de richting van het geluid draaien, de positie van het lichaam veranderen in geval van gevaar. Bijkomende functies omvatten de regulatie van de lichaamstemperatuur, spierspanning, opwinding.
De middelste afdeling heeft een complexe structuur. Er zijn 4 clusters van zenuwcellen - heuvels, waarvan er twee verantwoordelijk zijn voor de visuele perceptie, de andere twee voor het gehoor. Zenuwachtige clusters van hetzelfde zenuwgeleidende weefsel, visueel vergelijkbaar met de benen, zijn met elkaar verbonden en met andere delen van de hersenen en het ruggenmerg. De totale grootte van het segment is niet groter dan 2 cm bij een volwassene.
Tussenliggende hersenen
Nog gecompliceerder qua structuur en functie van de afdeling. Anatomisch is het diencephalon verdeeld in verschillende delen: de hypofyse. Dit is een klein aanhangsel van de hersenen, dat verantwoordelijk is voor de afscheiding van de noodzakelijke hormonen en de regulatie van het endocriene systeem van het lichaam.
De hypofyse is voorwaardelijk onderverdeeld in verschillende delen, die elk zijn functie vervullen:
- Adenohypophysis - een regulator van perifere endocriene klieren.
- De neurohypofyse is geassocieerd met de hypothalamus en accumuleert hormonen die hierdoor worden geproduceerd.
hypothalamus
Een klein deel van de hersenen, waarvan de belangrijkste functie is om de hartslag en de bloeddruk in de bloedvaten te regelen. Bovendien is de hypothalamus verantwoordelijk voor een deel van de emotionele manifestaties door de noodzakelijke hormonen te produceren om stressvolle situaties te onderdrukken. Een andere belangrijke functie is de beheersing van honger, verzadiging en dorst. Als klap op de vuurpijl is de hypothalamus het centrum van seksuele activiteit en plezier.
epithalamus
De hoofdtaak van deze afdeling is de regulatie van het dagelijkse biologische ritme. Met behulp van geproduceerde hormonen beïnvloedt de slaapduur 's nachts en normaal wakker zijn overdag. Het is de epithalamus die ons lichaam aanpast aan de omstandigheden van de "lichte dag" en mensen verdeelt in "uilen" en "leeuweriken". Een andere taak van epithalamus is de regulatie van het metabolisme van het lichaam.
thalamus
Deze formatie is erg belangrijk voor het juiste bewustzijn van de wereld om ons heen. Het is de thalamus die verantwoordelijk is voor het verwerken en interpreteren van impulsen van perifere receptoren. Gegevens van de spectrale zenuw, gehoorapparaat, lichaamstemperatuurreceptoren, olfactorische receptoren en pijnpunten komen samen in een bepaald informatieverwerkingscentrum.
Terug sectie
Net als de vorige divisies omvat het achterste brein subsecties. Het grootste deel is het cerebellum, het tweede is de pons, een klein kussen van zenuwweefsel om het cerebellum te verbinden met andere afdelingen en bloedvaten die de hersenen voeden.
cerebellum
In zijn vorm lijkt het cerebellum op de hersenhelften, het bestaat uit twee delen, verbonden door een "worm" - een complex van geleidend zenuwweefsel. De hoofdhersenhelften zijn samengesteld uit zenuwcelkernen of "grijze stof", samengesteld om het oppervlak en het volume in vouwen te vergroten. Dit deel bevindt zich in de achterkant van de schedel en neemt volledig de gehele achterste fossa in beslag.
De belangrijkste functie van deze afdeling is de coördinatie van motorische functies. Het cerebellum veroorzaakt echter geen bewegingen van de armen of benen - het bepaalt alleen de nauwkeurigheid en helderheid, de volgorde waarin de bewegingen worden uitgevoerd, de motoriek en houding.
De tweede belangrijke taak is de regulatie van cognitieve functies. Deze omvatten: aandacht, begrip, bewustzijn van de taal, regulering van het gevoel van angst, een gevoel voor tijd, bewustzijn van de aard van plezier.
Hersenhersenhelften
De omvang en het volume van de hersenen vallen op de uiteindelijke divisie of de grote hemisferen. Er zijn twee hemisferen: de linker - waarvan de meeste verantwoordelijk is voor de analytische denk- en spraakfuncties van het lichaam, en het recht - de hoofdtaak is abstract denken en alle processen die verband houden met creativiteit en interactie met de buitenwereld.
De structuur van het uiteindelijke brein
De hersenhelften van de hersenen zijn de belangrijkste "verwerkingseenheid" van het centrale zenuwstelsel. Ondanks de verschillende "specialisatie" van deze segmenten zijn complementair aan elkaar.
De hersenhelften zijn een complex systeem van interactie tussen de kernen van zenuwcellen en neurogeleidende weefsels die de belangrijkste hersengebieden verbinden. Het bovenste oppervlak, de cortex genaamd, bestaat uit een groot aantal zenuwcellen. Het wordt grijze stof genoemd. In het licht van de algemene evolutionaire ontwikkeling is de cortex de jongste en meest ontwikkelde formatie van het centrale zenuwstelsel en is de hoogste ontwikkeling bij de mens bereikt. Zij is degene die verantwoordelijk is voor de vorming van hogere neuro-psychologische functies en complexe vormen van menselijk gedrag. Om het bruikbare gebied te vergroten, wordt het oppervlak van de hemisferen verzameld in plooien of gyrus. Het binnenoppervlak van de hersenhelften bestaat uit witte stof - processen van de zenuwcellen die verantwoordelijk zijn voor het uitvoeren van zenuwimpulsen en die communiceren met de rest van de CNS-segmenten.
Op zijn beurt wordt elk van de hemisferen conventioneel verdeeld in 4 delen of lobben: occipitale, pariëtale, temporale en frontale.
Occipitale lobben
De belangrijkste functie van dit conditionele deel is de verwerking van neurale signalen vanuit de visuele centra. Het is hier dat de gebruikelijke noties van kleur, volume en andere driedimensionale eigenschappen van een zichtbaar object worden gevormd uit lichtprikkels.
Pariëtale lobben
Dit segment is verantwoordelijk voor het optreden van pijn en signaalverwerking van de thermische receptoren van het lichaam. Hier eindigt hun gemeenschappelijke werk.
De pariëtale kwab van de linker hemisfeer is verantwoordelijk voor de structurering van informatiepakketten, het stelt je in staat om met logische operatoren te werken, lezen en lezen. Ook vormt dit gebied het bewustzijn van de hele structuur van het menselijk lichaam, de definitie van de rechter en linker delen, de coördinatie van individuele bewegingen tot één geheel.
De rechter houdt zich bezig met de synthese van informatiestromen die worden gegenereerd door de achterhoofdskwabben en de linker pariëtale. Op deze site wordt een algemeen driedimensionaal beeld van de perceptie van de omgeving, ruimtelijke positie en oriëntatie, een misrekening van perspectief, gevormd.
Temporale lobben
Dit segment kan worden vergeleken met de "harde schijf" van de computer - een langetermijnopslag van informatie. Het is hier dat alle herinneringen en kennis van een persoon die hij gedurende zijn hele leven heeft verzameld, worden opgeslagen. De juiste temporale kwab is verantwoordelijk voor het visuele geheugen - het geheugen van beelden. Links - alle concepten en beschrijvingen van afzonderlijke objecten worden hier opgeslagen, interpretatie en vergelijking van afbeeldingen, hun namen en kenmerken vinden plaats.
Wat betreft spraakherkenning zijn beide temporale lobben bij deze procedure betrokken. Hun functies zijn echter anders. Als de linkerlob is ontworpen om de semantische belasting van de woorden te herkennen, interpreteert de rechterlob de intonatiekleur en de vergelijking met de nabootsing van de luidspreker. Een andere functie van dit deel van de hersenen is de waarneming en decodering van neurale impulsen afkomstig van de reukreceptoren van de neus.
Frontale lobben
Dit deel is verantwoordelijk voor zulke eigenschappen van ons bewustzijn als kritisch zelfrespect, adequaatheid van gedrag, bewustzijn van de mate van zinloosheid van acties, gemoedstoestand. Het algemene gedrag van een persoon hangt ook af van de juiste werking van de frontale kwabben van de hersenen, stoornissen leiden tot ontoereikendheid en asocialiteit van acties. Het proces van leren, beheersen van vaardigheden, het verkrijgen van geconditioneerde reflexen hangt af van de juiste werking van dit deel van de hersenen. Dit geldt ook voor de mate van activiteit en nieuwsgierigheid van een persoon, zijn initiatief en zijn bewustzijn van beslissingen.
Om de functies van GM te systematiseren worden ze in de tabel gepresenteerd:
Beheers onbewuste reflexen.
Controle van evenwicht en coördinatie van bewegingen.
Regulering van de lichaamstemperatuur, spierspanning, opwinding, slaap.
Bewustwording van de wereld, verwerking en interpretatie van impulsen van perifere receptoren.
Verwerking van informatie van perifere receptoren
Controleer de hartslag en bloeddruk. Hormoonproductie. Beheers de staat van honger, dorst, verzadiging.
Regulatie van het dagelijkse biologische ritme, regulatie van het metabolisme van het lichaam.
Regulatie van cognitieve functies: aandacht, begrip, taalbewustzijn, regulering van een gevoel van angst, een gevoel voor tijd, bewustzijn van de aard van plezier.
Interpretatie van pijn- en hittesensaties, verantwoordelijkheid voor het vermogen om te lezen en schrijven, logisch en analytisch vermogen van het denken.
Langdurige opslag van informatie. Interpretatie en vergelijking van informatie, spraakherkenning en gezichtsuitdrukkingen, decodering van neurale impulsen afkomstig van olfactorische receptoren.
Kritisch zelfrespect, adequaatheid van gedrag, gemoedstoestand. Het proces van leren, vaardigheden beheersen, geconditioneerde reflexen verwerven.
De interactie van de hersenen
Bovendien heeft elk deel van de hersenen zijn eigen taken, de hele structuur bepaalt het bewustzijn, het karakter, het temperament en andere psychologische kenmerken van gedrag. De vorming van bepaalde typen wordt bepaald door de variërende mate van invloed en activiteit van een bepaald deel van de hersenen.
De eerste psycho of cholericus. De vorming van dit type temperament vindt plaats met de dominante invloed van de frontale kwabben van de cortex en een van de subgebieden van het diencephalon - de hypothalamus. De eerste genereert doelgerichtheid en verlangen, het tweede deel versterkt deze emoties met de noodzakelijke hormonen.
Een karakteristieke interactie van de divisies, die het tweede type temperament bepaalt - het optimistische, is het gezamenlijke werk van de hypothalamus en de hippocampus (onderste deel van de temporale lobben). De belangrijkste functie van de hippocampus is om het korte-termijngeheugen te behouden en de resulterende kennis in lange termijn om te zetten. Het resultaat van deze interactie is een open, nieuwsgierige en geïnteresseerde vorm van menselijk gedrag.
Melancholisch - het derde type van temperamentvol gedrag. Deze optie wordt gevormd met verbeterde interactie van de hippocampus en een andere formatie van de grote hemisferen - de amygdala. Tegelijkertijd wordt de activiteit van de cortex en hypothalamus verminderd. De amygdala neemt de hele "knal" van opwindende signalen over. Maar aangezien de perceptie van de belangrijkste delen van de hersenen wordt geremd, is de respons op excitatie laag, wat op zijn beurt het gedrag beïnvloedt.
De frontale kwab kan op zijn beurt, door sterke verbindingen te vormen, een actief gedragsmodel instellen. In de interactie van de cortex van dit gebied en de amandelen genereert het centrale zenuwstelsel slechts zeer significante impulsen, terwijl onbeduidende gebeurtenissen worden genegeerd. Dit alles leidt tot de vorming van een flegmatisch gedragsmodel - een sterke, doelbewuste persoon met een bewustzijn van prioritaire doelen.