Hvordan fungerer den menneskelige hjernen? Hvordan fungerer den menneskelige hjernen?

Det største mysteriet for vitenskapsmenn er ikke verdensrommet eller dannelsen av jorden, men den menneskelige hjernen. Dens evner overgår alle moderne datamaskiner. Tenking, prognoser og planlegging, følelser og følelser, og til slutt, bevissthet - alle disse prosessene som er iboende i mennesker, på en eller annen måte, finner sted innenfor et lite rom i kraniet. Arbeidet til den menneskelige hjernen og dens studier er mye nærmere beslektet enn noen andre gjenstander og metoder for forskning. I dette tilfellet er de nesten identiske. Den menneskelige hjernen studeres ved hjelp av den menneskelige hjernen. Evnen til å forstå prosessene som skjer i hodet avhenger faktisk av evnen til "tenkemaskinen" til å kjenne seg selv.

Struktur

I dag vet man ganske mye om hjernens struktur. Den består av to halvkuler som ligner halvdeler av en valnøtt, dekket med et tynt grått skall. Dette er hjernebarken. Hver av halvdelene er konvensjonelt delt inn i flere aksjer. De eldste delene av hjernen i evolusjonære termer, det limbiske systemet og hjernestammen, ligger under corpus callosum, som forbinder de to halvkulene.

Den menneskelige hjernen består av flere typer celler. De fleste av dem er gliaceller. De utfører funksjonen å koble andre elementer til en enkelt helhet, og deltar også i å forsterke og synkronisere elektrisk aktivitet. Omtrent en tidel av hjernecellene er nevroner ulike former. De sender og mottar elektriske impulser ved hjelp av prosesser: lange aksoner, som overfører informasjon fra nevronkroppen videre, og korte dendritter, som mottar signaler fra andre celler. Kontaktende aksoner og dendritter danner synapser, steder hvor informasjon overføres. Den lange prosessen frigjør en nevrotransmitter, et kjemisk stoff som påvirker cellens funksjon, inn i synapsehulen; den går inn i dendritten og fører til hemming eller eksitasjon av nevronet. Signalet sendes gjennom alle tilkoblede celler. Som et resultat blir arbeidet til et stort antall nevroner veldig raskt begeistret eller hemmet.

Noen utviklingsfunksjoner

Den menneskelige hjernen, som alle andre organer i kroppen, går gjennom visse stadier av dannelsen. Et barn er født, så å si, ikke i full kampberedskap: prosessen med hjerneutvikling slutter ikke der. Dens mest aktive avdelinger i denne perioden er lokalisert i de eldgamle strukturene som er ansvarlige for reflekser og instinkter. Cortex fungerer dårligere fordi den består av et stort antall umodne nevroner. Med alderen mister den menneskelige hjernen noen av disse cellene, men får mange sterke og ordnede forbindelser mellom de gjenværende. "Ekstra" nevroner som ikke har funnet plass i de resulterende strukturene dør. Hvor mye den menneskelige hjernen fungerer ser ut til å avhenge av kvaliteten på forbindelsene i stedet for antall celler.

Vanlig myte

Å forstå funksjonene til hjerneutvikling bidrar til å bestemme avviket mellom virkeligheten til noen vanlige ideer om arbeidet til dette organet. Det er en oppfatning at den menneskelige hjernen fungerer 90-95 prosent mindre enn den kan, det vil si at omtrent en tidel av den brukes, og resten sover på mystisk vis. Hvis du leser ovenstående på nytt, blir det klart at nevroner som ikke brukes ikke kan eksistere lenge - de dør. Mest sannsynlig er en slik feil et resultat av ideer som eksisterte for en tid siden at bare de nevronene som overfører en impuls fungerer. Imidlertid per tidsenhet i lignende tilstand Det er bare noen få celler knyttet til handlingene som en person nå trenger: bevegelse, tale, tenkning. Etter noen minutter eller timer blir de erstattet av andre som tidligere var "stille".

Således, over en viss tidsperiode, deltar hele hjernen i kroppens arbeid, først med noen av dens deler, så med andre. Samtidig aktivering av alle nevroner, som innebærer 100 % hjernefunksjon så ønsket av mange, kan føre til en slags kortslutning: en person vil hallusinere, oppleve smerte og alt. mulige sensasjoner, grøsser med hele kroppen.

Tilkoblinger

Det viser seg at vi ikke kan si at en del av hjernen ikke fungerer. Men evnene til den menneskelige hjernen er faktisk ikke fullt ut brukt. Poenget er imidlertid ikke i "sovende" nevroner, men i mengden og kvaliteten på forbindelser mellom celler. Enhver gjentatt handling, følelse eller tanke er fiksert på nevronalt nivå. Jo flere repetisjoner, jo sterkere er forbindelsen. Følgelig innebærer bruk av hjernen mer fullstendig å bygge nye forbindelser. Det er dette trening er bygget på. Barnets hjerne har ennå ikke stabile forbindelser; de dannes og styrkes i prosessen med barnets bekjentskap med verden. Med alderen blir det vanskeligere og vanskeligere å gjøre endringer i den eksisterende strukturen, slik at barn lærer lettere. Men hvis du vil, kan du utvikle evnene til den menneskelige hjernen i alle aldre.

Utrolig men sant

Evnen til å danne nye forbindelser og lære på nytt gir fantastiske resultater. Det er tilfeller når hun overvant alle grensene for det mulige. Den menneskelige hjernen er en ikke-lineær struktur. Med all sikkerhet er det umulig å identifisere soner som utfører én spesifikk funksjon og ikke mer. Dessuten kan deler av hjernen om nødvendig ta over "ansvaret" til de skadede områdene.

Dette er hva som skjedde med Howard Rocket, som ble dømt til rullestol som følge av et hjerneslag. Han ønsket ikke å gi opp, og ved hjelp av en rekke øvelser forsøkte han å utvikle den lammede arm og ben. Som et resultat av hverdagens hardt arbeid kunne han etter 12 år ikke bare gå normalt, men også danse. Hjernen hans omkoblet seg veldig sakte og gradvis slik at de upåvirkede delene av den kunne utføre de funksjonene som er nødvendige for normal bevegelse.

Paranormale evner

Hjernens plastisitet er ikke den eneste egenskapen som forbløffer forskere. Nevrovitenskapsmenn ignorerer ikke slike fenomener som telepati eller klarsyn. Eksperimenter utføres i laboratorier for å bevise eller motbevise muligheten for slike evner. Forskning fra amerikanske og engelske forskere gir interessante resultater som tyder på at deres eksistens ikke er en myte. Imidlertid har nevrovitenskapsmenn ennå ikke tatt en endelig avgjørelse: for offisiell vitenskap er det fortsatt visse grenser for hva som er mulig, og den menneskelige hjernen, som det antas, kan ikke krysse dem.

Arbeid med deg selv

I barndommen, ettersom nevroner som ikke har funnet et "sted" dør, forsvinner evnen til å huske alt på en gang. Det såkalte eidetiske minnet forekommer ganske ofte hos barn, men hos voksne er det et ekstremt sjeldent fenomen. Imidlertid er den menneskelige hjernen et organ, og som enhver annen del av kroppen kan den trenes. Dette betyr at du kan forbedre hukommelsen din, forbedre intelligensen din og utvikle kreativ tenkning. Det er bare viktig å huske at utviklingen av den menneskelige hjernen ikke er et spørsmål om en dag. Trening bør være regelmessig, uavhengig av målene dine.

Uvanlig

Nye forbindelser dannes i det øyeblikket en person gjør noe annerledes enn vanlig. Det enkleste eksempelet: Det er flere måter å komme seg på jobb på, men av vane velger vi alltid den samme. Oppgaven er å velge en ny vei hver dag. Denne elementære handlingen vil bære frukt: hjernen vil bli tvunget til ikke bare å bestemme banen, men også til å registrere nye visuelle signaler som kommer fra tidligere ukjente gater og hus.

Slik trening inkluderer også bruk av venstre hånd der høyre hånd er vant (og omvendt, for venstrehendte). Å skrive, skrive, holde en mus er så upraktisk, men som eksperimenter viser, etter en måned med slik trening, vil kreativ tenkning og fantasi øke betydelig.

Lesning

Vi har blitt fortalt om fordelene med bøker siden barndommen. Og dette er ikke tomme ord: lesing øker hjerneaktiviteten, i motsetning til å se på TV. Bøker bidrar til å utvikle fantasi. Kryssord, gåter, logikkspill og sjakk matcher dem. De stimulerer tenkning og tvinger oss til å bruke de hjerneevnene som vanligvis ikke er etterspurt.

Fysisk trening

Hvor mye den menneskelige hjernen jobber, med full kapasitet eller ikke, avhenger også av belastningen på hele kroppen. Det er bevist at fysisk trening ved å berike blodet med oksygen har en positiv effekt på hjerneaktiviteten. I tillegg forbedres gleden kroppen får av regelmessig trening generell tilstand og humør.

Det er mange måter å øke hjerneaktiviteten på. Blant dem er det både spesialdesignede og ekstremt enkle, som vi, uten å vite det, tyr til hver dag. Det viktigste er konsistens og regelmessighet. Hvis du gjør hver øvelse én gang, vil det ikke være noen signifikant effekt. Følelsen av ubehag som oppstår i starten er ikke en grunn til å slutte, men et signal om at denne øvelsen får hjernen til å fungere.

Hjernen er det mest mystiske og mystiske menneskelige organet. Det er paradoksalt, men våre ideer om arbeidet hans og hvordan det faktisk skjer, er diametralt motsatte ting. Neste eksperimenter og hypoteser vil løfte teppet for noen av hemmelighetene til funksjonen til denne "tenkningens høyborg", som forskere ikke har klart å fange frem til i dag.

1. Tretthet er toppen av kreativitet

Jobb biologisk klokkeinternt system organisme, som bestemmer rytmen til sin livsaktivitet - har en direkte innvirkning på dagliglivet av en person og hans produktivitet generelt. Hvis du er et morgenmenneske, er det best å gjøre komplekst analytisk arbeid som krever alvorlig mental investering om morgenen eller før middag. For natteravner, med andre ord - "nattugler" - er dette andre halvdel av dagen, som jevnt blir til natt.

På den annen side anbefaler forskere å ta på seg mer kreativt arbeid som krever aktivering av høyre hjernehalvdel når kroppen føles fysisk og mentalt utmattet, og hjernen rett og slett ikke lenger er i stand til å forstå beviset på Goldbachs ternære problem. Det høres sprøtt ut, men hvis du graver litt dypere, kan du fortsatt finne et rasjonelt korn i denne hypotesen. På en eller annen måte forklarer dette hvorfor øyeblikk som "Eureka!" oppstå mens du kjører offentlig transport etter en lang dag på jobb eller, hvis historien skal tros, på badet. :)

Med mangel på styrke og energi er det ekstremt vanskelig å filtrere informasjonsflyten, analysere statistiske data, finne og, viktigst av alt, huske årsak-og-virkning-forhold. Når det gjelder kreativitet, får de oppførte negative aspektene en positiv konnotasjon, siden denne typen mentalt arbeid innebærer å generere nye ideer og irrasjonell tenkning. Med andre ord et slitent nervesystem mens du jobber med kreative prosjekter mer effektiv.

En av artiklene i det populære amerikanske magasinet Scientific American snakker om hvorfor distraksjon spiller en rolle i viktig rolle i prosessen med kreativ tenkning:

"Evnen til å bli distrahert er veldig ofte kilden ikke-standardiserte løsninger og originale tanker. I disse øyeblikkene er en person mindre konsentrert og kan oppfatte et bredere spekter av informasjon. Denne "åpenheten" lar deg vurdere alternative løsninger på problemer fra en ny vinkel, fremmer aksept og opprettelse av helt nye, friske ideer."

2. Effekten av stress på hjernestørrelse

Stress er en av de kraftigste faktorene som påvirker den normale funksjonen til den menneskelige hjernen. Nylig beviste Yale University-forskere at hyppig stress og depresjon bokstavelig talt reduserer størrelsen på den sentrale delen av kroppens nervesystem.

Den menneskelige hjernen kan ikke synkronisere beslutningsprosesser i forhold til to separate problemer. Å prøve å gjøre to ting samtidig sliter bare ut våre kognitive evner ved å bytte fra ett problem til et annet.

Hvis en person er konsentrert om én ting, spiller den prefrontale cortex hovedrollen, og kontrollerer alle eksitatoriske og depressive impulser.

"Den fremre delen av hjernen er ansvarlig for å danne mål og intensjoner. For eksempel passerer ønsket "Jeg vil spise det kakestykket" i form av en spennende impuls gjennom det nevrale nettverket, når den bakre prefrontale cortex, og du nyter allerede godbiten.

4. Korte lur forbedrer mental årvåkenhet

Effekten av sunn søvn er velkjent. Spørsmålet er, hvilken effekt har napping? Som det viste seg, har korte "blackouts" gjennom dagen en like positiv effekt på mental aktivitet.

Forbedring av hukommelsen

Etter å ha fullført eksperimentet med å huske 40 illustrerte kort, sov en gruppe deltakere i 40 minutter, mens den andre var våken. Som et resultat av påfølgende testing viste det seg at deltakere som hadde sjansen til å ta en kort lur husket kortene mye bedre:

"Det er vanskelig å tro, men gruppen som fikk nok søvn klarte å huske 85 % av kortene i minnet, mens resten husket bare 55 %."

Tilsynelatende hjelper en kort lur vår sentrale datamaskin med å "krystallisere" minner:

"Forskning viser at nydannede minner i hippocampus er svært skjøre og lett kan slettes fra hukommelsen, spesielt hvis det trengs plass til ny informasjon. En kort lur ser ut til å "skyve" nylig lærte data til den nye cortex (neocortex), det langsiktige lagringsstedet for minner, og dermed beskytte dem mot ødeleggelse.

Forbedre læringsprosessen

I en studie utført av professorer ved University of California, fikk en gruppe studenter en ganske kompleks oppgave som krevde å lære mye ny informasjon. To timer etter starten av eksperimentet fortsatte halvparten av de frivillige, akkurat som i tilfellet med kort, kort periode sov en stund.

På slutten av dagen fullførte de godt uthvilte deltakerne ikke bare oppgaven bedre og lærte materialet bedre, men deres "kvelds"-produktivitet oversteg betydelig indikatorene som ble oppnådd før studiestart.

Hva skjer under søvn?

Flere nyere studier har vist at under søvn øker aktiviteten til høyre hjernehalvdel betydelig, mens venstre hjernehalvdel forblir ekstremt stille. :)

Denne oppførselen er helt uvanlig for ham, siden i 95% av verdens befolkning er venstre hjernehalvdel dominerende. Andrey Medvedev, forfatteren av denne studien, gjorde en veldig morsom sammenligning:

"Mens vi sover, høyre hjernehalvdel konstant opptatt rundt huset.»

5. Syn er det viktigste "trumfkortet" i sansesystemet

Til tross for at syn er en av de fem komponentene i sansesystemet, er evnen til å oppfatte elektromagnetisk stråling i det synlige spekteret betydelig viktigere enn de andre:

«Tre dager etter at du har studert tekstmateriale, vil du bare huske 10 % av det du leser. Noen få relevante bilder kan øke dette tallet med 55 %.

Illustrasjoner er mye mer effektive enn tekst, blant annet fordi lesing i seg selv ikke gir de forventede resultatene. Hjernen vår oppfatter ord som bittesmå bilder. Det tar mer tid og energi å forstå betydningen av én setning enn å se på et fargerikt bilde.»

Det er faktisk flere ulemper ved å stole så sterkt på vårt visuelle system. Her er en av dem:

«Hjernen vår blir tvunget til å gjøre gjetninger hele tiden, siden den ikke aner hvor nøyaktig de synlige objektene er. En person bor i tredimensjonalt rom, mens lys faller på netthinnen i øyet i et todimensjonalt plan. Så vi tenker på alt vi ikke kan se."

Bildet nedenfor viser hvilken del av hjernen som er ansvarlig for å behandle visuell informasjon og hvordan den samhandler med andre områder av hjernen.

6. Påvirkning av personlighetstype

Den mentale aktiviteten til ekstroverte øker betydelig når en risikabel avtale "brenner ut" eller de klarer å gjennomføre en slags eventyr. På den ene siden er dette rett og slett en genetisk disposisjon for omgjengelige og impulsive mennesker, og på den andre siden ulike nivåer av nevrotransmitteren dopamin i hjernen til ulike personlighetstyper.

"Da det ble kjent at den risikable avtalen var vellykket, ble økt aktivitet observert i to områder av hjernen til ekstroverte: amygdala (corpus amygdaloidum) og nucleus accumbens."

Nucleus accumbens er en del av det dopaminerge systemet, som produserer følelser av nytelse og påvirker motivasjon og læring. Dopamin, produsert i hjernen til ekstroverte, presser dem til å gjøre gale ting og gir dem muligheten til fullt ut å nyte hendelsene som skjer rundt dem. Amygdala spiller på sin side en nøkkelrolle i dannelsen av følelser og er ansvarlig for å behandle eksitatoriske og depressive impulser.

Andre studier har vist det mest en stor forskjell mellom introverte og ekstroverte ligger i prosessene med å behandle ulike stimuli som kommer inn i hjernen. For ekstroverte er denne veien mye kortere - spennende faktorer beveger seg gjennom områdene som er ansvarlige for å behandle sensorisk informasjon. For introverte er banen til stimuli mye mer kompleks - de passerer gjennom områder knyttet til prosessene med å huske, planlegge og ta beslutninger.

7. Effekten "total failure".

Professor sosial psykologi Ved Stanford University underbygget Elliot Aronson eksistensen av den såkalte "Pratfall Effect". Dens essens er at ved å gjøre feil, liker folk oss mer.

«Den som aldri gjør feil er mindre likt av andre enn den som noen ganger gjør dumme ting. Perfeksjon skaper avstand og en usynlig aura av uoppnåelighet. Det er derfor vinneren alltid er den som har minst noen feil.

Elliot Aronson utførte et bemerkelsesverdig eksperiment som bekreftet hypotesen hans. En gruppe deltakere ble bedt om å lytte til to lydopptak som ble gjort under intervjuene. I en av dem kunne man høre en mann banke over en kopp kaffe. Da deltakerne ble spurt om hvilken søker de likte best, stemte alle på den klønete søkeren.»

8. Meditasjon – lad opp hjernen

Meditasjon er nyttig ikke bare for å forbedre oppmerksomheten og opprettholde roen gjennom dagen. Ulike psyko fysisk trening har mange positive effekter.

Rolig

Jo oftere vi mediterer, jo roligere blir vi. Denne uttalelsen er noe kontroversiell, men ganske interessant. Som det viste seg, er årsaken til dette ødeleggelsen av nerveendene i hjernen. Her er hvordan den prefrontale cortex ser ut før og etter 20 minutter med meditasjon:

Under meditasjon nevrale forbindelser svekke seg betydelig. Samtidig styrkes forbindelsene mellom områdene i hjernen som er ansvarlige for resonnement og beslutningstaking, kroppslige sensasjoner og fryktsenteret tvert imot. Derfor, når vi opplever stressende situasjoner, kan vi vurdere dem mer rasjonelt.

Kreativitet

Forskere ved Leiden-universitetet i Nederland, som studerte målorientert og klarsinnet meditasjon, fant at deltakere som praktiserte en stil med målorientert meditasjon ikke viste noen signifikante endringer i områder av hjernen som regulerer prosessen. kreativ tenking. De som valgte klarsinnet meditasjon klarte seg langt bedre enn andre deltakere i påfølgende testing.

Hukommelse

Catherine Kerr, Ph.D., stipendiat ved MGH Martinos Center for Biomedical Imaging og Osher Research Center ved Harvard Medical School, sier meditasjon forbedrer mange mental kapasitet, spesielt rask memorering av materiale. Evnen til å løsrive seg fullstendig fra alle distraksjoner gjør at folk som praktiserer meditasjon kan konsentrere seg ekstremt om oppgaven.

9. Trening - omorganisering og trening av viljestyrke

Selvfølgelig er trening bra for kroppen vår, men hva med hjernen vår? Det er nøyaktig samme sammenheng mellom trening og mental aktivitet som det er mellom trening og positive følelser.

"Regelmessig fysisk aktivitet kan forbedre en persons kognitive evner betydelig. Som et resultat av testingen viste det seg at personer som driver aktivt med sport, i motsetning til sofapoteter, har godt minne, ta de riktige avgjørelsene raskt, uten store problemer konsentrere seg om å fullføre oppgaven og er i stand til å identifisere årsak-og-virkning-forhold."

Hvis du nettopp har begynt å trene, vil hjernen din oppfatte denne hendelsen som ingenting annet enn stress. Rask hjerterytme, kortpustethet, svimmelhet, kramper, Muskelsmerte etc. - alle disse symptomene forekommer ikke bare i treningssentre, men også i mer ekstreme livssituasjoner. Hvis du har følt noe lignende før, vil disse ubehagelige minnene definitivt dukke opp.

For å beskytte mot stress, produserer hjernen proteinet BDNF (hjerneavledet nevrotrofisk faktor) under trening. Dette er grunnen til at vi føler oss avslappede og til slutt lykkelige etter trening. Dessuten - hvordan defensiv reaksjon som svar på stress øker produksjonen av endorfiner:

"Endorfiner minimerer ubehag under trening, blokkerer smerte og fremmer følelsen av eufori."

10. Ny informasjon bremser tidens gang

Har du noen gang ønsket at tiden ikke gikk så fort? Sannsynligvis mer enn én gang. Når du vet hvordan en person oppfatter tid, kan du kunstig bremse fremgangen.

Ved å absorbere en enorm mengde informasjon som kommer fra forskjellige sanser, strukturerer hjernen vår dataene på en slik måte at vi enkelt kan bruke dem i fremtiden.

«Siden informasjonen som oppfattes av hjernen er fullstendig uordnet, må den omorganiseres og assimileres i en form som er forståelig for oss. Til tross for at databehandlingsprosessen tar millisekunder, absorberes ny informasjon av hjernen litt lenger. Dermed ser det ut for en person at tiden trekker ut for alltid.»

Det som er mer merkelig er at nesten alle områder av nervesystemet er ansvarlige for oppfatningen av tid.

Når en person mottar mye informasjon, trenger hjernen en viss tid for å behandle den, og jo lenger denne prosessen varer, jo mer bremser tiden.

Når vi igjen jobber med smertelig kjent materiale, skjer alt akkurat motsatt - tiden flyr nesten ubemerket forbi, siden vi ikke trenger å anstrenge oss mye.

I tillegg er lillehjernen også ansvarlig for regulering balanse og balanse Muskelform, mens du samtidig jobber med muskelminne.

Også interessant er lillehjernens evne til å tilpasse seg eventuelle endringer i oppfatningen av informasjon på kortest mulig tid. Det antydes at selv med synshemming (eksperiment med et invertoskop), tilpasser en person seg til den nye tilstanden på bare noen få dager og kan igjen koordinere kroppens posisjon, avhengig av lillehjernen.

Frontallappene

Frontallappene– Dette er et slags dashbord av menneskekroppen. Hun støtter ham vertikal posisjon, slik at du kan bevege deg fritt.

Dessuten nettopp pga frontallappene en persons nysgjerrighet, initiativ, aktivitet og uavhengighet er "kalkulert" på tidspunktet for å ta noen avgjørelser.

Også en av hovedfunksjonene til denne avdelingen er kritisk egenvurdering. Dermed gjør dette frontallappene til noe av en samvittighet, i hvert fall i forhold til sosiale atferdsmarkører. Det vil si at eventuelle sosiale avvik som er uakseptable i samfunnet ikke passerer kontrollen av frontallappen, og blir følgelig ikke utført.

Eventuelle skader på denne delen av hjernen er fulle av:

  • atferdsforstyrrelser;
  • humørsvingninger;
  • generell utilstrekkelighet;
  • meningsløsheten i handlinger.

En annen funksjon av frontallappene er vilkårlige avgjørelser, og deres planlegging. Også utviklingen av ulike ferdigheter og evner avhenger av aktiviteten til denne avdelingen. Den dominerende delen av denne avdelingen er ansvarlig for utviklingen av tale og dens videre kontroll. Like viktig er evnen til å tenke abstrakt.

Hypofysen

Hypofysen ofte kalt medullært vedheng. Dens funksjoner er begrenset til produksjonen av hormoner som er ansvarlige for pubertet, utvikling og funksjon generelt.

I hovedsak er hypofysen noe sånt som et kjemisk laboratorium der det bestemmes hva slags person du vil bli når kroppen din vokser.

Koordinasjon

Koordinasjon, ettersom ferdigheten til å navigere i rommet og ikke berøre objekter med forskjellige deler av kroppen i en tilfeldig rekkefølge, styres av lillehjernen.

I tillegg styrer lillehjernen slike hjernefunksjoner som kinetisk bevissthet– Generelt er dette det høyeste nivået av koordinering, som lar en navigere i det omkringliggende rommet, notere avstanden til objekter og beregne mulighetene for å bevege seg i frie soner.

Tale

Slik viktig funksjon, som vi snakker, leder flere avdelinger samtidig:

  • Dominant del av frontallappen(over), som er ansvarlig for kontrollen av muntlig tale.
  • Temporallapper er ansvarlig for talegjenkjenning.

I utgangspunktet kan vi si at tale er ansvarlig venstre hjernehalvdel hjerne, hvis du ikke tar hensyn til inndelingen av telencephalon i ulike lapper og seksjoner.

Følelser

Emosjonell regulering er et område kontrollert av hypothalamus, sammen med en rekke andre viktige funksjoner.

Strengt tatt skapes ikke følelser i hypothalamus, men det er der påvirkning produseres. endokrine systemet person. Allerede etter at et visst sett med hormoner er produsert, føler en person noe, men gapet mellom ordrene til hypothalamus og produksjonen av hormoner kan være helt ubetydelig.

Prefrontal cortex

Funksjoner prefrontal cortex ligge i området for mental og motorisk aktivitet i kroppen, som korrelerer med fremtidige mål og planer.

I tillegg spiller den prefrontale cortex en betydelig rolle i å skape komplekse tankemønstre,
handlingsplaner og algoritmer.

hjem særegenhet er at denne delen av hjernen ikke "ser" forskjellen mellom regulering interne prosesser organisme og følge det sosiale rammeverket for ekstern atferd.

Når du står overfor et vanskelig valg som i stor grad ble skapt av dine egne motstridende tanker, takk for det. prefrontal cortex hjerne. Det er der differensiering og/eller integrasjon av ulike konsepter og objekter utføres.

Også i denne avdelingen er det spådd resultatet av dine handlinger, og det gjøres en justering i forhold til resultatet du ønsker å få.

Dermed, vi snakker om om viljekontroll, konsentrasjon om emnet arbeid og emosjonell regulering. Det vil si at hvis du hele tiden er distrahert mens du jobber og ikke kan konsentrere deg, er konklusjonen trukket prefrontal cortex, var skuffende, og du vil ikke kunne oppnå ønsket resultat på denne måten.

Den siste påviste funksjonen til den prefrontale cortex er et av substratene korttidshukommelse.

Hukommelse

Hukommelse er et meget vidt begrep som inkluderer beskrivelser av høyere mentale funksjoner som gjør at man kan reprodusere tidligere ervervede kunnskaper, ferdigheter og evner til rett tid. Alle høyere dyr har det, men det er naturlig nok mest utviklet hos mennesker.

Det er nesten umulig å fastslå nøyaktig hvilken del av hjernen som er ansvarlig for hukommelsen (langsiktig eller kortsiktig). Fysiologiske studier viser at områdene som er ansvarlige for lagring av minner er fordelt over hele overflaten av hjernebarken.

Mekanisme På samme måte som hukommelsen fungerer, er at en viss kombinasjon av nevroner begeistres i hjernen i en streng sekvens. Disse sekvensene og kombinasjonene kalles nevrale nettverk. Tidligere var den mer vanlige teorien at individuelle nevroner var ansvarlige for minner.

Hjernesykdommer

Hjernen er et organ som alle andre i Menneskekroppen, og derfor også mottakelig for ulike sykdommer. Listen over slike sykdommer er ganske omfattende.

Det vil være lettere å vurdere det hvis du deler dem inn i flere grupper:

  1. Virussykdommer. De vanligste er viral encefalitt(muskel svakhet, alvorlig døsighet, koma, forvirring og vansker med å tenke generelt), encefalomyelitt (feber, oppkast, nedsatt koordinasjon og motoriske ferdigheter i lemmer, svimmelhet, bevissthetstap), meningitt (høy temperatur, generell svakhet, oppkast) etc.
  2. Tumorsykdommer. Antallet deres er også ganske stort, selv om ikke alle er ondartede. Enhver svulst vises som det siste stadiet av en svikt i celleproduksjonen. I stedet for den vanlige døden og påfølgende erstatning, begynner cellen å formere seg, og fyller hele plassen fri for sunt vev. Symptomer på svulster inkluderer hodepine og anfall. Deres tilstedeværelse kan også lett bestemmes av hallusinasjoner fra ulike reseptorer, forvirring og problemer med tale.
  3. Nevrodegenerative sykdommer. Per generell definisjon er dette også brudd på Livssyklus celler i forskjellige deler av hjernen. Dermed beskrives Alzheimers sykdom som nedsatt ledningsevne nerveceller, som fører til hukommelsestap. Huntingtons sykdom er på sin side et resultat av atrofi av hjernebarken. Det finnes andre alternativer. De generelle symptomene er som følger: problemer med hukommelse, tenkning, gang og motorikk, tilstedeværelse av kramper, skjelvinger, spasmer eller smerter. Les også vår artikkel om.
  4. Karsykdommer er også ganske forskjellige, selv om de i hovedsak kommer ned til forstyrrelser i strukturen til blodårene. Så en aneurisme er ikke noe mer enn et fremspring av veggen til et bestemt fartøy - noe som ikke gjør det mindre farlig. Aterosklerose er en innsnevring av blodårene i hjernen, men vaskulær demens er preget av fullstendig ødeleggelse.

Den menneskelige hjernen er den mest komplekse biologiske mekanismen skapt av naturen. Den har et enormt potensial, som nok aldri vil bli fullt ut realisert. Det mystiske livet til grå materie er enormt Hvit flekk på kartet over menneskelig kunnskap. Hvordan hjernen fungerer, hvordan fungerer den – ikke en eneste innbygger på jorden kan gi et fullstendig og klart svar på disse spørsmålene.

Alt ved hjernen er mystisk: fra hvordan den oppsto på den blå planeten til dens forbindelser med den subtile verdenen i universet, som direkte påvirker dybden av en persons underbevissthet. Disse mysteriene pirrer fantasien, ansporer folk til å søke etter nye og nye ukonvensjonelle metoder for å studere hjernestoffet.

Det skjer bare slik at denne mest perfekte mekanismen blir tvunget til å studere seg selv, men prosessen med erkjennelse er dessverre ikke særlig vellykket. Alle prosessene som skjer i den grå substansen er for komplekse, uforståelige, forskjellige fra hverandre og mangfoldige. Refleksjonene deres befinner seg i omverdenen hvert sekund, og gir folk muligheten til å leve et interessant, fullt liv, for å erkjenne den omkringliggende virkeligheten og beundre dens enhet og kampen mellom motsetninger.

Hjernen inntar en privilegert posisjon i menneskekroppen. Fra verden utenfor dens delikate vev er beskyttet kranium, innvendig - cerebrospinalvæske beskytter pålitelig mot hjernerystelse. Utgjør bare to prosent av den totale kroppsvekten, dette organet, oversådd med hundretusenvis av blodårer, absorberer tjue prosent av oksygenet som mottas av lungene våre.

Under ekstreme forhold, når kroppen sulter, tar hjernen den overveldende delen av næringsstoffene. Hvis han mister femti prosent av kroppsvekten, mister han bare femten prosent.

På toppen av hjernen er dekket med et tynt grått lag med riller og viklinger. Dette kalles nervevev cerebral cortex. Tykkelsen i forskjellige deler av hjernehalvdelene varierer fra 1,3 mm til 4,5 mm. Den består av fjorten til seksten milliarder nevroner, det viktigste funksjonelle elementet i nervesystemet.

Det er her tankesenteret er lokalisert med direkte og tilbakemeldingsforbindelser som utføres gjennom vertikale bunter av fibre. Informasjon kommer fra sansene til cortex gjennom nerveimpulser og kjemiske signaler. Etter bearbeiding sendes den tilbake i form av kommandoer og fungerer som en veiledning til handling for ulike deler av menneskekroppen.

Hoveddelen av hjernen (omtrent 70%) er lokalisert i hjernehalvdeler. De er symmetriske og forbundet med hverandre av corpus callosum (en bunt av nevronprosesser), som sikrer utveksling av informasjon mellom dem.

Hemisfærene består av frontal-, temporal-, parietal- og occipitallappene. I frontallappene er det sentre som regulerer motorisk aktivitet, i parietallappene - soner med kroppslige opplevelser. Temporallappene er ansvarlige for hørsel, talesentre, hukommelse, og occipitallappene konverterer lysstråler som treffer netthinnen til visuelle sensasjoner.

Under cortex ligger hjernekjernene, som er bygd opp av klynger av nevroner, som hypothalamus og thalamus. Hypothalamus- et lite område av hjernen som styrer kroppens homeostatiske funksjoner. Thalamus ansvarlig for våkenhet og oppmerksomhet.

Ansvarlig for posisjonen til hodet, overkroppen og lemmer, det vil si for å sikre at en person føler seg komfortabel mens han står vertikalt på bakken. lillehjernen, som skjuler seg under oksipitallappene i hjernehalvdelene. Det spiller også en avgjørende rolle for å utvikle ulike ferdigheter som trengs i hverdagen.

Gjennomsnittlig voksen hjernevekt halvannen kilo. Det er individuelle prøver av grå substans som veier to kilo. Men stort volum og masse er på ingen måte tegn på et ekstraordinært sinn og kraftig intellekt. Det er helt andre kriterier på spill her, som ennå ikke er praktisk studert.

Hjernen, generelt, er en biologisk mekanisme som er svært vanskelig å studere. Det er for komplekst og mystisk å avsløre alle dets hemmeligheter for pilegrimer til bevissthetslandet akkurat som det.


Halvkuler
hjerne

f.eks. venstre og høyre hjernehalvdel- Det er som to hjerner i en hodeskalle. Hver av dem styrer sine egne saker, men hjelper samtidig sin kollega. Venstre tar for seg logisk, abstrakt tenkning, høyre med konkret, figurativ tenkning.

Hvis venstre hjernehalvdel tar kontroll over psyken, vil den glade personens humør bli bedre. Han vil bli vennlig, optimistisk, myk og munter. Men hvis høyresiden begynner å dominere, vil årene tørke opp. Depresjon, irritabilitet, sinneutbrudd, aggresjon er vanlig i dette tilfellet.

Det er også interessant at spesialiseringen av halvkulene hos menn er mye mer uttalt enn i det rettferdige kjønn. I en alder av seks, hos gutter, overtar høyre hjernehalvdel fullstendig de tildelte funksjonene. Men hos jenter forblir det mer plastisk i lang tid. Nesten gjennom hele livet, hos kvinner, er evnen til romlig oppfattelse av omverdenen like karakteristisk for begge hjernehalvdelene.

Slik universell spesifisitet kan spille en positiv rolle i tilfelle fysisk skade på en av halvkulene. Den andre halvkulen vil rolig ta over oppfyllelsen av brorens tapte funksjoner. Så menn kan bare misunne.

Stor interesse for å studere hjernens arbeid er gitt til følelser, tanker, følelser, som i alt sitt enorme mangfold bare er karakteristiske for naturens krone, det vil si deg og meg. Dyr, selv om de også har hjernestoff, er ikke engang i nærheten av mennesker.

Åndelig liv er en konsekvens av hjernens arbeid, som er rent fysisk og kjemiske prosesser eller noe annet, mystisk og uforståelig? Dette spørsmålet har alltid bekymret folk, men det er fortsatt ikke noe svar på det.

Tilbake på 1800-tallet skisserte rektor ved Kyiv Theological Seminary, Archimandrite Boris, sitt syn på dette spørsmålet i essayet "Om umuligheten av en rent fysiologisk forklaring av menneskets mentale liv." En høytstående minister i den ortodokse kirke, som var enig i at mentalt liv er hjernens arbeid, hevdet samtidig at psykiske fenomener har sin sanne eksistens utenfor hjernen. Hvor da? "Dette er ukjent for oss, siden det er Guds åpenbaring."

For objektivitetens skyld må det sies at vitenskapsfolk stort sett er enige med Guds tjener. For eksempel mente den engelske fysiologen C. Sherrington at tanken er født utenfor materien, men oppstår i hodene på mennesker, og villeder dem dermed til at de selv brakte den til verden.

Men den australske anatomen F. Hallem prøvde å forklare dette mysteriet fra et materialistisk synspunkt. Han hevdet at vårt åndelige liv er reprodusert i hjernebarken. Denne formuleringen av spørsmålet førte imidlertid ikke til noe godt. Han stupte hodestups inn i studiet av fysiologiske prosesser, og prøvde å tiltrekke den åndelige rikdommen til en person til dem, gikk denne lærde mannen så langt som å lage frenologi - en vitenskap som man kan bedømme menneskers karakter etter konfigurasjonen av hodeskallen. . Deretter ble denne hypotesen adoptert av rasister i alle striper og nyanser.

Hjernen er ikke følsom for smerte. Han kan bli irritert elektrisk støt, kutte med en skalpell - en person vil ikke føle det. Hvorfor tok ikke en så rasjonell og praktisk natur seg av den viktigste beskyttelsesfunksjonen for det viktigste organet i kroppen vår? Angivelig fordi den grå substansen ikke kan gjenopprettes. Når den først er skadet, kan ingenting fikses.

Men hver sky har en sølvkant. Mangelen på smerteeffekt gjorde at gråstoffforskere kunne bruke elektrisitet i arbeidet sitt. Ved å implantere de tynneste elektrodene i ulike deler av hjernen, klarte de å finne ut hvordan enkeltdeler av den fungerer og hva de er ansvarlige for.

Hvis du berører nevronene i det temporale området av hjernebarken med en elektrode, kan motivet bryte ut i minner (f.eks. fra en fjern barndom) som rett og slett ville være umulig med normale forhold. Irritasjon av hypothalamus vil forårsake aggressivitet, og hvis en elektrode implanteres i retikulærformasjonen, kan frykten kontrolleres.

Hjernen har en tendens til å huske tapte organer. En person mister en arm, årene går etter det, og det amputerte lemmet fortsetter å "leve" og "sår uutholdelig." Slike smerter kalles fantomsmerter og er velkjente for leger. Forresten, bare implantering av elektroder lar deg bli kvitt denne ubehagelige faktoren for alltid.

Dette er hvordan, generelt sett, fungerer den menneskelige hjernen. Avslutningsvis vil jeg si noen ord om ganske merkelige ting som, selv om de er svært sjelden, observeres hos enkeltindivider. Dette er fraværet av hjernestoff. Under en obduksjon, i stedet for nevroner og gliaceller, finnes vanlig vann i skallen til en slik person.

Dermed oppdaget den tyske patologen Joachim Hoffmann, mens han obduserte liket av en pasient som led av en psykisk lidelse i løpet av livet, en flytende masse i hodet i stedet for det vanlige bildet. Den ærverdige legen ble sjokkert til kjernen, men kunne ikke forklare dette fenomenet.

Her er et annet eksempel. Kom hjem i ferien Engelsk student dro til det lokale sykehuset og klaget over en sterk hodepine. Legene kunne ikke fastslå årsaken på lenge dårlig forfatning tålmodig, men etter røntgen hjernen ble forferdet. Denne har ung mann den grå substansen var helt fraværende: i stedet for den sprutet væske. Det er interessant at den unge mannen oppførte seg ganske tilstrekkelig, og hadde god status på universitetet og studerte ganske vellykket.

Det er ingen hemmelighet for noen at da han åpnet hodeskallen til "lederen av verdensproletariatet" Mr. Ulyanov V.I. (Lenin), fant heller ikke russiske medisinske armaturer grå substans i hodet hans. I stedet for milliarder på milliarder av nerveceller var det vann i hodet til den bolsjevikiske terroristen.

Den menneskelige hjernen er en perfekt, perfekt innstilt biologisk mekanisme. Det er ikke noe overflødig i det, men moderne mennesker bruker bare 10% av det som er nødvendig og til og med nødvendig. Så mye som 90 % av gråstoffet er ubrukt hele livet. Stor mengde nevroner blir aldri satt i drift og gagner ikke en person.

Hva er denne fordelen? Det er ikke noe klart svar her. Kanskje er det strålende intuisjon, kanskje teleportering. Ideelt minne, åndelig perfeksjon, universell kunnskap kan heller ikke utelukkes. Hvis alt dette ligger veldig nært, under skallen, må du jobbe og jobbe med deg selv for å vekke de sovende ekstraordinære kreftene som radikalt kan endre livet til hver enkelt av oss, og derfor hele menneskeheten som helhet.

Artikkelen er skrevet av ridar-shakin

Kilder: F. Bloom, A. Leiserson "Brain, Mind and Behavior"

MENNESKEHJERNE
et organ som koordinerer og regulerer alle vitale funksjoner i kroppen og kontrollerer atferd. Alle våre tanker, følelser, sansninger, ønsker og bevegelser er assosiert med hjernens arbeid, og hvis det ikke fungerer, går personen inn i en vegetativ tilstand: evnen til å utføre handlinger, sensasjoner eller reaksjoner på ytre påvirkninger går tapt . Denne artikkelen er viet menneskehjernen, som er mer kompleks og svært organisert enn dyrehjernen. Imidlertid er det betydelige likheter i strukturen til hjernen til mennesker og andre pattedyr, så vel som de fleste virveldyrarter. Sentralnervesystemet (CNS) består av hjernen og ryggmargen. Hun er knyttet til ulike deler kropp med perifere nerver - motorisk og sensorisk.
se også NERVESYSTEMET . Hjernen er en symmetrisk struktur, som de fleste andre deler av kroppen. Ved fødselen er vekten omtrent 0,3 kg, mens den hos en voksen er ca. 1,5 kg. Når man undersøker hjernen eksternt, trekkes oppmerksomheten først og fremst mot de to hjernehalvdelene, som skjuler dypere formasjoner. Overflaten av halvkulene er dekket med riller og viklinger, noe som øker overflaten av cortex (det ytre laget av hjernen). På baksiden er lillehjernen, hvis overflate er finere innrykket. Under hjernehalvdelene er hjernestammen, som går inn i ryggmargen. Nerver strekker seg fra stammen og ryggmargen, langs hvilke informasjon fra interne og eksterne reseptorer strømmer til hjernen, og i motsatt retning går signaler til musklene og kjertlene. 12 par kraniale nerver oppstår fra hjernen. Inne i hjernen er det grå materie, hovedsakelig bestående av nervecellelegemer og danner cortex, og hvit substans - nervetråder som danner baner (kanaler) som forbinder ulike deler av hjernen, og også danner nerver som strekker seg utover sentralnervesystemet og gå til ulike organer. Hjernen og ryggmargen er beskyttet av beinhus - hodeskallen og ryggraden. Mellom stoffet i hjernen og beinveggene er det tre membraner: ytre - harde hjernehinner, den indre er myk, og mellom dem er det en tynn arachnoidmembran. Rommet mellom membranene er fylt med cerebrospinalvæske, som i sammensetning ligner blodplasma, produseres i de intracerebrale hulrommene (hjerneventriklene) og sirkulerer i hjernen og ryggmargen, og forsyner den med næringsstoffer og andre faktorer som er nødvendige for liv. Blodtilførselen til hjernen leveres først og fremst av halspulsårene; ved bunnen av hjernen er de delt inn i store grener som går til dens ulike deler. Selv om hjernen bare veier 2,5 % av kroppens vekt, mottar den hele tiden, dag og natt, 20 % av blodet som sirkulerer i kroppen og følgelig oksygen. Energireservene til selve hjernen er ekstremt små, så den er ekstremt avhengig av oksygentilførselen. Det finnes beskyttelsesmekanismer som kan opprettholde cerebral blodstrøm ved blødning eller skade. Et trekk ved cerebral sirkulasjon er også tilstedeværelsen av den såkalte. blod-hjerne-barriere. Den består av flere membraner som begrenser permeabiliteten til vaskulære vegger og strømmen av mange forbindelser fra blodet inn i hjernestoffet; dermed utfører denne barrieren beskyttende funksjoner. For eksempel trenger mange medisinske stoffer ikke gjennom den.
HJERNECELLER
Cellene i sentralnervesystemet kalles nevroner; deres funksjon er informasjonsbehandling. Det er fra 5 til 20 milliarder nevroner i den menneskelige hjernen. Hjernen inkluderer også gliaceller; det er omtrent 10 ganger flere av dem enn nevroner. Glia fyller rommet mellom nevronene og danner en støtteramme nervevev, og utfører også metabolske og andre funksjoner.

Nevronet, som alle andre celler, er omgitt av en semipermeabel (plasma) membran. To typer prosesser strekker seg fra cellekroppen - dendritter og aksoner. De fleste nevroner har mange forgrenende dendritter, men bare ett akson. Dendritter er vanligvis svært korte, mens lengden på aksonet varierer fra noen få centimeter til flere meter. Kroppen til et nevron inneholder en kjerne og andre organeller, de samme som finnes i andre celler i kroppen (se også CELLE).
Nerveimpulser. Overføringen av informasjon i hjernen, så vel som i nervesystemet som helhet, utføres gjennom nerveimpulser. De sprer seg i retning fra cellekroppen til den terminale delen av aksonet, som kan forgrene seg, og danner mange avslutninger som kommer i kontakt med andre nevroner gjennom et smalt gap - synapsen; overføringen av impulser gjennom synapsen formidles av kjemikalier - nevrotransmittere. En nerveimpuls har vanligvis sin opprinnelse i dendritter - tynne forgreningsprosesser av en nevron som spesialiserer seg på å motta informasjon fra andre nevroner og overføre den til nevronens kropp. Det er tusenvis av synapser på dendritter og i mindre grad på cellekroppen; Det er gjennom synapser at aksonet, som bærer informasjon fra nevronkroppen, overfører det til dendrittene til andre nevroner. Aksonterminalen, som utgjør den presynaptiske delen av synapsen, inneholder små vesikler som inneholder nevrotransmitteren. Når impulsen når den presynaptiske membranen, frigjøres nevrotransmitteren fra vesikelen til synaptisk spalte. Aksonterminalen inneholder kun én type nevrotransmitter, ofte i kombinasjon med en eller flere typer nevromodulatorer (se Brain Neurochemistry nedenfor). Nevrotransmitteren frigjort fra den presynaptiske membranen til aksonet binder seg til reseptorer på dendrittene til det postsynaptiske nevronet. Hjernen bruker en rekke nevrotransmittere, som hver binder seg til sin egen spesifikke reseptor. Koblet til reseptorer på dendritter er kanaler i den semipermeable postsynaptiske membranen, som kontrollerer bevegelsen av ioner over membranen. I hvile har et nevron et elektrisk potensial på 70 millivolt (hvilepotensial), med den indre siden av membranen negativt ladet i forhold til den ytre. Selv om det finnes ulike transmittere, har de alle enten en eksitatorisk eller hemmende effekt på det postsynaptiske nevronet. Den spennende påvirkningen realiseres gjennom å øke strømmen av visse ioner, hovedsakelig natrium og kalium, gjennom membranen. Som et resultat, en negativ ladning indre overflate avtar - depolarisering oppstår. Den hemmende effekten utføres hovedsakelig gjennom en endring i strømmen av kalium og klorider, som et resultat av at den negative ladningen til den indre overflaten blir større enn i hvile, og hyperpolarisering oppstår. Funksjonen til et nevron er å integrere alle påvirkningene som oppfattes gjennom synapsene på kroppen og dendrittene. Fordi disse påvirkningene kan være eksitatoriske eller hemmende og ikke sammenfallende i tid, må nevronet beregne den totale effekten av synaptisk aktivitet som en funksjon av tid. Hvis den eksitatoriske effekten råder over den hemmende og depolariseringen av membranen overskrider terskelverdien, oppstår aktivering av en viss del av nevronmembranen - i regionen av basen av dens akson (aksontuberkel). Her, som et resultat av åpning av kanaler for natrium- og kaliumioner, oppstår et aksjonspotensial (nerveimpuls). Dette potensialet forplanter seg videre langs aksonet til enden med en hastighet på 0,1 m/s til 100 m/s (jo tykkere akson, desto høyere ledningshastighet). Når aksjonspotensialet når aksonterminalen, aktiveres en annen type ionekanal som avhenger av potensialforskjellen: kalsiumkanaler. Gjennom dem kommer kalsium inn i aksonet, noe som fører til mobilisering av vesikler med nevrotransmitteren, som nærmer seg den presynaptiske membranen, smelter sammen med den og frigjør nevrotransmitteren inn i synapsen.
Myelin og gliaceller. Mange aksoner er dekket med en myelinskjede, som er dannet av gliacellers gjentatte vridd membran. Myelin består først og fremst av lipider, som gir karakteristisk utseende Hvit substans hjerne og ryggmarg. Takket være myelinskjeden øker hastigheten på aksjonspotensialet langs aksonet, siden ioner kan bevege seg gjennom aksonmembranen kun på steder som ikke er dekket med myelin - den såkalte. Ranvier-avskjæringer. Mellom avlyttinger ledes impulser langs myelinskjeden som gjennom en elektrisk kabel. Siden åpningen av en kanal og passasje av ioner gjennom den tar litt tid, vil eliminering av den konstante åpningen av kanalene og begrense deres omfang til små områder av membranen som ikke er dekket med myelin, øke hastigheten på ledningen av impulser langs aksonet. ca 10 ganger. Bare en del av gliacellene deltar i dannelsen av myelinskjeden til nerver (Schwann-celler) eller nervekanaler (oligodendrocytter). Mye flere gliaceller (astrocytter, mikrogliocytter) utfører andre funksjoner: de danner det støttende rammeverket til nervevev, gir dets metabolske behov og restitusjon etter skader og infeksjoner.
HVORDAN HJERNEN FUNGERER
La oss se på et enkelt eksempel. Hva skjer når vi tar opp en blyant som ligger på bordet? Lyset som reflekteres fra blyanten blir fokusert i øyet av linsen og rettet mot netthinnen, hvor bildet av blyanten vises; det oppfattes av de tilsvarende cellene, hvorfra signalet går til de viktigste sensitive overføringskjernene i hjernen, lokalisert i thalamus (visuell thalamus), hovedsakelig i den delen av den som kalles den laterale genikulære kroppen. Der aktiveres mange nevroner som reagerer på fordelingen av lys og mørke. Aksonene til nevronene til den laterale genikulære kroppen går til den primære visuelle cortex, lokalisert i occipitallappen i hjernehalvdelene. Impulser som kommer fra thalamus til denne delen av cortex, omdannes til en kompleks sekvens av utslipp av kortikale nevroner, hvorav noen reagerer på grensen mellom blyanten og bordet, andre til hjørnene i blyantens bilde, etc. Fra den primære visuelle cortex går informasjon langs aksoner til den assosiative visuelle cortex, hvor bildegjenkjenning skjer, i dette tilfellet en blyant. Gjenkjennelse i denne delen av cortex er basert på tidligere akkumulert kunnskap om de ytre konturene til objekter. Planlegging av en bevegelse (dvs. å plukke opp en blyant) skjer sannsynligvis i frontalbarken i hjernehalvdelene. I samme område av cortex er det motoriske nevroner som gir kommandoer til musklene i hånden og fingrene. Håndens tilnærming til blyanten er kontrollert visuelt system og interoceptorer som oppfatter posisjonen til muskler og ledd, informasjon som kommer inn i sentralnervesystemet. Når vi tar en blyant i hånden, forteller trykkreseptorene i fingertuppene oss om fingrene har godt grep om blyanten og hvor mye kraft som må brukes for å holde den. Hvis vi vil skrive navnet vårt med blyant, må annen informasjon som er lagret i hjernen aktiveres for å aktivere denne mer komplekse bevegelsen, og visuell kontroll vil bidra til å forbedre nøyaktigheten. Eksemplet ovenfor viser at å utføre en ganske enkel handling involverer store områder av hjernen, som strekker seg fra cortex til subkortikale regioner. I mer kompleks atferd som involverer tale eller tenkning, aktiveres andre nevrale kretsløp, som dekker enda større områder av hjernen.
HOVEDDELER AV Hjernen
Hjernen kan grovt sett deles inn i tre hoveddeler: forhjernen, hjernestammen og lillehjernen. I forhjernen skiller ut hjernehalvdelene, thalamus, hypothalamus og hypofysen (en av de viktigste nevroendokrine kjertlene). Hjernestammen består av medulla oblongata, pons (pons) og midthjernen. Store halvkuler er mest mest av hjernen, som står for omtrent 70 % av vekten hos voksne. Normalt er halvkulene symmetriske. De er forbundet med hverandre av en massiv bunt av aksoner (corpus callosum), som sikrer utveksling av informasjon.



Hver halvkule består av fire lober: frontal, parietal, temporal og occipital. Den frontale cortex inneholder sentre som regulerer motorisk aktivitet, samt sannsynligvis sentre for planlegging og framsyn. I cortex av parietallappene, som ligger bak frontallappene, er det soner med kroppslige sensasjoner, inkludert berøring og ledd-muskulær følelse. Ved siden av parietallappen er tinninglappen, der den primære auditive cortex er lokalisert, samt talesentre og andre høyere funksjoner. De bakre delene av hjernen er okkupert av occipitallappen, som ligger over lillehjernen; cortex inneholder områder med visuell følelse.



Områder av cortex som ikke er direkte assosiert med regulering av bevegelser eller analyse av sensorisk informasjon kalles assosiativ cortex. I disse spesialiserte sonene dannes assosiative forbindelser mellom ulike områder og deler av hjernen og informasjonen som kommer fra dem er integrert. Association cortex støtter komplekse funksjoner som læring, hukommelse, språk og tenkning.
Subkortikale strukturer. Under cortex ligger en rekke viktige hjernestrukturer, eller kjerner, som er samlinger av nevroner. Disse inkluderer thalamus, basalganglier og hypothalamus. Thalamus er den viktigste sensorisk overførende kjernen; den mottar informasjon fra sansene og videresender den på sin side til de riktige delene av sensoriske cortex. Den inneholder også uspesifikke soner som er koblet til nesten hele cortex og sannsynligvis sørger for prosessene for aktivering og vedlikehold av våkenhet og oppmerksomhet. Basalgangliene er en samling av kjerner (den såkalte putamen, globus pallidus og caudate nucleus) som er involvert i reguleringen av koordinerte bevegelser (starter og stopper dem). Hypothalamus er et lite område ved bunnen av hjernen som ligger under thalamus. Rikt forsynt med blod, er hypothalamus et viktig senter som kontrollerer kroppens homeostatiske funksjoner. Den produserer stoffer som regulerer syntesen og frigjøringen av hypofysehormoner (se også hypofysen). Hypothalamus inneholder mange kjerner som utfører spesifikke funksjoner, som regulering av vannmetabolismen, fordeling av lagret fett, kroppstemperatur, seksuell atferd, søvn og våkenhet. Hjernestammen ligger ved bunnen av hodeskallen. Den kobler ryggmargen til forhjernen og består av medulla oblongata, pons, midbrain og diencephalon. Gjennom mellomhjernen og diencephalon, samt gjennom hele stammen, går det motoriske veier til ryggmargen, samt noen sensoriske veier fra ryggmargen til de overliggende delene av hjernen. Under mellomhjernen er det en bro forbundet med nervetråder til lillehjernen. Den nederste delen av stammen - medulla oblongata - går direkte inn i ryggmargen. I medulla oblongata er det sentre som regulerer hjerteaktiviteten og pusten avhengig av ytre omstendigheter, samt kontroll blodtrykk, peristaltikk i mage og tarm. På nivået av hjernestammen krysser banene som forbinder hver av hjernehalvdelene med lillehjernen. Derfor kontrollerer hver halvkule den motsatte siden av kroppen og er koblet til den motsatte halvkulen av lillehjernen. Lillehjernen ligger under de occipitale lappene i hjernehalvdelene. Gjennom broens veier er den koblet til de overliggende delene av hjernen. Lillehjernen regulerer subtile automatiske bevegelser, og koordinerer aktiviteten til ulike muskelgrupper når de utfører stereotype atferdshandlinger; han kontrollerer også hele tiden posisjonen til hodet, overkroppen og lemmene, dvs. er med på å opprettholde balansen. I følge nyere data spiller lillehjernen en svært viktig rolle i dannelsen av motoriske ferdigheter, og hjelper til med å huske sekvenser av bevegelser.
Andre systemer. Det limbiske systemet er et bredt nettverk av sammenkoblede områder av hjernen som regulerer følelsesmessige tilstander, og støtter også læring og hukommelse. Kjernene som danner det limbiske systemet inkluderer amygdala og hippocampus (del av tinninglappen), samt hypothalamus og de såkalte kjernene. gjennomsiktig septum (plassert i de subkortikale områdene av hjernen). Den retikulære formasjonen er et nettverk av nevroner som strekker seg gjennom hele stammen til thalamus og er videre forbundet med store områder av cortex. Det er involvert i reguleringen av søvn og våkenhet, opprettholder den aktive tilstanden til cortex og fremmer fokus på visse objekter.
ELEKTRISK AKTIVITET I Hjernen
Ved å bruke elektroder plassert på overflaten av hodet eller satt inn i hjernen, er det mulig å registrere den elektriske aktiviteten til hjernen forårsaket av utladninger av cellene. Registrering av den elektriske aktiviteten til hjernen ved hjelp av elektroder på overflaten av hodet kalles et elektroencefalogram (EEG). Det tillater ikke registrering av utladning av et individuelt nevron. Bare som et resultat av den synkroniserte aktiviteten til tusenvis eller millioner av nevroner vises merkbare oscillasjoner (bølger) i den registrerte kurven.



Ved kontinuerlig registrering av EEG avsløres sykliske endringer som gjenspeiler det generelle aktivitetsnivået til individet. I en tilstand av aktiv våkenhet, registrerer EEG lavamplitude, ikke-rytmiske betabølger. I en tilstand av avslappet våkenhet med lukkede øynene alfabølger dominerer med en frekvens på 7-12 sykluser per sekund. Begynnelsen av søvn er indikert ved utseendet av langsomme bølger med høy amplitude (deltabølger). I perioder med drømmesøvn dukker betabølger opp igjen på EEG, og EEG kan gi et falskt inntrykk av at personen er våken (derav begrepet "paradoksal søvn"). Drømmer er ofte ledsaget av raske øyebevegelser (med øyelokkene lukket). Derfor kalles drømmesøvn også for rask øyebevegelsessøvn (se også SØVN). EEG lar deg diagnostisere noen hjernesykdommer, spesielt epilepsi
(se EPILEPSI). Hvis du registrerer den elektriske aktiviteten til hjernen under virkningen av en viss stimulus (visuell, auditiv eller taktil), så kan du identifisere den såkalte. fremkalte potensialer er synkrone utladninger av en bestemt gruppe nevroner som oppstår som respons på en spesifikk ekstern stimulus. Studiet av fremkalte potensialer gjorde det mulig å klargjøre lokaliseringen av hjernefunksjoner, spesielt for å assosiere talefunksjon med visse områder av tinning- og frontallappen. Denne studien bidrar også til å vurdere tilstanden til sensoriske systemer hos pasienter med sensorisk svekkelse.
HJERNENEROKJEMI
Noen av de viktigste nevrotransmitterne i hjernen inkluderer acetylkolin, noradrenalin, serotonin, dopamin, glutamat, gamma-aminosmørsyre (GABA), endorfiner og enkefaliner. I tillegg til disse velkjente stoffene er det trolig en lang rekke andre som fungerer i hjernen som ennå ikke er studert. Noen nevrotransmittere virker bare i visse områder av hjernen. Endorfiner og enkefaliner finnes altså bare i banene som leder smerteimpulser. Andre nevrotransmittere, som glutamat eller GABA, er mer utbredt.
Virkning av nevrotransmittere. Som allerede nevnt, endrer nevrotransmittere, som virker på den postsynaptiske membranen, dens ledningsevne for ioner. Dette skjer ofte gjennom aktivering av et andre budbringersystem i det postsynaptiske nevronet, slik som syklisk adenosinmonofosfat (cAMP). Virkningen av nevrotransmittere kan modifiseres av en annen klasse nevrokjemikalier - peptidnevromodulatorer. Frigitt av den presynaptiske membranen samtidig med transmitteren, har de evnen til å forsterke eller på annen måte endre effekten av transmittere på den postsynaptiske membranen. Det nylig oppdagede endorfin-enkefalinsystemet er viktig. Enkefaliner og endorfiner er små peptider som hemmer ledningen av smerteimpulser ved å binde seg til reseptorer i sentralnervesystemet, inkludert i de høyere sonene i cortex. Denne familien av nevrotransmittere undertrykker den subjektive oppfatningen av smerte. Psykoaktive stoffer er stoffer som spesifikt kan binde seg til visse reseptorer i hjernen og forårsake endringer i atferd. Flere mekanismer for deres virkning er identifisert. Noen påvirker syntesen av nevrotransmittere, andre påvirker deres akkumulering og frigjøring fra synaptiske vesikler (for eksempel forårsaker amfetamin rask frigjøring av noradrenalin). Den tredje mekanismen er å binde seg til reseptorer og imitere virkningen av en naturlig nevrotransmitter, for eksempel tilskrives effekten av LSD (lysergsyredietylamid) dens evne til å binde seg til serotoninreseptorer. Den fjerde typen medikamentvirkning er reseptorblokkering, dvs. antagonisme med nevrotransmittere. Så mye brukt antipsykotika, som fentiaziner (for eksempel klorpromazin eller aminazin), blokkerer dopaminreseptorer og reduserer derved effekten av dopamin på postsynaptiske nevroner. Til slutt er den siste vanlige virkningsmekanismen hemming av nevrotransmitterinaktivering (mange plantevernmidler forstyrrer inaktiveringen av acetylkolin). Det har lenge vært kjent at morfin (et renset produkt av opiumsvalmuen) ikke bare har en uttalt smertestillende effekt, men også egenskapen til å forårsake eufori. Det er derfor det brukes som et stoff. Effekten av morfin er assosiert med dets evne til å binde seg til reseptorer i det humane endorfin-enkefalinsystemet (se også GENERELT). Dette er bare ett av mange eksempler på at et kjemisk stoff av en annen biologisk opprinnelse (i dette tilfellet plante) kan påvirke funksjonen til hjernen til dyr og mennesker ved å samhandle med spesifikke nevrotransmittersystemer. Et annet velkjent eksempel er curare, som er avledet fra en tropisk plante og kan blokkere acetylkolinreseptorer. indianere Sør Amerika de smurte pilspisser med curare ved å bruke dens lammende effekt assosiert med blokkeringen av nevromuskulær overføring.
HJERNEFORSKNING
Hjerneforskning er vanskelig av to hovedgrunner. For det første er direkte tilgang til hjernen, som er godt beskyttet av hodeskallen, ikke mulig. For det andre regenererer ikke hjerneneuroner, så enhver intervensjon kan føre til irreversibel skade. Til tross for disse vanskelighetene, har forskning på hjernen og noen former for behandling av den (primært nevrokirurgi) vært kjent siden antikken. Arkeologiske funn viser at mennesket allerede i oldtiden utførte kraniotomi for å få tilgang til hjernen. Spesielt intensiv hjerneforskning ble utført i perioder med krig, da en rekke traumatiske hjerneskader kunne observeres. Hjerneskade som følge av et sår foran eller en skade mottatt i fredstid er en slags analog til et eksperiment der visse områder av hjernen blir ødelagt. Siden dette er den eneste mulige formen for "eksperiment" på den menneskelige hjernen, ble eksperimenter på laboratoriedyr en annen viktig metode for forskning. Ved å observere de atferdsmessige eller fysiologiske konsekvensene av skade på en bestemt hjernestruktur, kan man bedømme dens funksjon. Den elektriske aktiviteten til hjernen hos forsøksdyr registreres ved hjelp av elektroder plassert på overflaten av hodet eller hjernen eller satt inn i hjernesubstansen. På denne måten er det mulig å bestemme aktiviteten til små grupper av nevroner eller individuelle nevroner, samt å oppdage endringer i ionestrømmer over membranen. Ved å bruke en stereotaktisk enhet, som lar deg sette inn en elektrode i et bestemt punkt i hjernen, blir dens utilgjengelige dype deler undersøkt. En annen tilnærming er å fjerne små deler av levende hjernevev, for så å opprettholde det i form av en skive plassert i et næringsmedium, eller cellene isoleres og studeres i cellekulturer. I det første tilfellet er det mulig å studere samspillet mellom nevroner, i det andre - vital aktivitet individuelle celler. Når man studerer den elektriske aktiviteten til individuelle nevroner eller deres grupper i forskjellige områder av hjernen, registreres vanligvis den første aktiviteten først, deretter bestemmes effekten av en bestemt påvirkning på cellefunksjonen. En annen metode bruker en elektrisk impuls gjennom en implantert elektrode for å kunstig aktivere nærliggende nevroner. På denne måten kan du studere effekten av visse områder av hjernen på andre områder av hjernen. Denne metoden for elektrisk stimulering har vist seg nyttig i studiet av hjernestammeaktiverende systemer som passerer gjennom mellomhjernen; det brukes også når man prøver å forstå hvordan lærings- og hukommelsesprosesser skjer på synaptisk nivå. Allerede for hundre år siden ble det klart at funksjonene til venstre og høyre hjernehalvdel er forskjellige. Den franske kirurgen P. Broca, som observerte pasienter med cerebrovaskulær ulykke (slag), oppdaget at bare pasienter med skade på venstre hjernehalvdel led av taleforstyrrelser. Deretter ble studier av hemisfærisk spesialisering fortsatt ved bruk av andre metoder, som EEG-registrering og fremkalte potensialer. I i fjor Komplekse teknologier brukes for å få bilder (visualisering) av hjernen. Dermed har computertomografi (CT) revolusjonert klinisk nevrologi, og gjort det mulig å få intravitale detaljerte (lag-for-lag) bilder av hjernestrukturer. En annen avbildningsteknikk, positronemisjonstomografi (PET), gir et bilde av hjernens metabolske aktivitet. I dette tilfellet injiseres en person med en kortvarig radioisotop, som akkumuleres i forskjellige deler av hjernen, og jo mer, jo høyere er metabolsk aktivitet. Ved bruk av PET ble det også vist at talefunksjoner hos flertallet av de undersøkte var assosiert med venstre hjernehalvdel. Fordi hjernen opererer ved hjelp av et stort antall parallelle strukturer, gir PET informasjon om hjernefunksjon som ikke kan oppnås ved hjelp av enkeltelektroder. Som regel utføres hjernestudier ved hjelp av et kompleks av metoder. For eksempel, den amerikanske nevrovitenskapsmannen R. Sperry og hans stab som medisinsk prosedyre utført transeksjon av corpus callosum (en bunt av aksoner som forbinder begge halvkuler) hos noen pasienter med epilepsi. Deretter ble spesialiseringen av halvkulene studert hos disse pasientene med delt hjerne. Det ble funnet at den dominerende (vanligvis venstre) hemisfæren er primært ansvarlig for tale og andre logiske og analytiske funksjoner, mens den ikke-dominante halvkulen analyserer de spatiotemporale parameterne til det ytre miljøet. Så den aktiveres når vi hører på musikk. Mosaikkmønsteret for hjerneaktivitet antyder at det eksisterer mange spesialiserte områder innenfor cortex og subkortikale strukturer; den samtidige aktiviteten til disse områdene støtter konseptet om hjernen som en parallell prosesseringsdataenhet. Med ankomsten av nye forskningsmetoder vil ideer om hjernefunksjon sannsynligvis endre seg. Bruk av enheter som gjør det mulig å få et «kart» over den metabolske aktiviteten til ulike deler av hjernen, samt bruk av molekylærgenetiske tilnærminger, bør utdype vår kunnskap om prosessene som skjer i hjernen.
se også NEUROPSYKOLOGI.
SAMMENLIGNENDE ANATOMI
Hjernestrukturen til forskjellige virveldyrarter er bemerkelsesverdig lik. Sammenlignet på nevronnivå er det klare likheter i egenskaper som nevrotransmittere som brukes, fluktuasjoner i ionekonsentrasjoner, celletyper og fysiologiske funksjoner. Fundamentale forskjeller avsløres bare sammenlignet med virvelløse dyr. Virvelløse nevroner er mye større; ofte er de koblet til hverandre ikke av kjemiske, men av elektriske synapser, som sjelden finnes i den menneskelige hjernen. I nervesystemet til virvelløse dyr påvises noen nevrotransmittere som ikke er karakteristiske for virveldyr. Blant virveldyr gjelder forskjeller i hjernens struktur hovedsakelig forholdet mellom dens individuelle strukturer. Ved å vurdere likhetene og forskjellene i hjernen til fisk, amfibier, krypdyr, fugler og pattedyr (inkludert mennesker), kan flere generelle mønstre utledes. For det første, i alle disse dyrene er strukturen og funksjonene til nevronene de samme. For det andre er strukturen og funksjonene til ryggmargen og hjernestammen svært like. For det tredje er utviklingen av pattedyr ledsaget av en uttalt økning i kortikale strukturer, som når sin maksimale utvikling hos primater. Hos amfibier utgjør cortex bare en liten del av hjernen, mens den hos mennesker er den dominerende strukturen. Det antas imidlertid at prinsippene for funksjon av hjernen til alle virveldyr er nesten de samme. Forskjellene bestemmes av antall interneuronforbindelser og interaksjoner, som er høyere jo mer kompleks hjernen er organisert. se også