MENNESKELIG HJERNE: FUNKTIONER OG DELE (MED BILLEDER) - NEUROPSYKOLOGI

Den menneskelige hjerne er nervesystemets centrale organ, placeret i menneskets hoved og beskyttet af kraniet. Det har den samme generelle struktur og anatomi som hjernen hos andre pattedyr, men med en mere udviklet cerebral cortex.

Større dyr som hvaler eller elefanter har større hjerner i absolutte termer, men når de måles ved hjælp af encefaliseringskoefficienten, som kompenserer for kropsstørrelse, er den menneskelige hjerne koefficient næsten dobbelt så stor som for delfinen. almindelig og tre gange større end sjimpansen.

Det meste af udvidelsen skyldes hjernebarken, især de frontale lober, der er forbundet med udøvende funktioner såsom resonnement, planlægning, selvkontrol og abstrakt tænkning.

Den visuelle cortex, den del af hjernebarken, der er dedikeret til syn, er også bredere hos mennesker.

Dele af hjernen og deres egenskaber

Meget af de fysiologiske funktioner i hjernen involverer at modtage information fra resten af kroppen, fortolke den og styre kroppens respons. Det er i sidste ende ansvarlig for den tanke og bevægelse, som kroppen producerer.

De typer af stimuli, som hjernen fortolker, inkluderer lyde, lys, lugt og smerter.

Hjernen er også involveret i vigtige operationer såsom vejrtrækning, frigivelse af hormoner eller opretholdelse af blodtrykket.

Det giver mennesker mulighed for at interagere med miljøet ved at kommunikere med andre og interagere med livløse genstande.

Hjernen består af nerveceller, der interagerer med resten af kroppen gennem rygmarven og nervesystemet.

Derudover findes forskellige kemiske forbindelser i hjernen, der hjælper hjernen med at opretholde sin homeostase.

At holde nerveceller fungerer ordentligt og kemikalier afbalanceret er afgørende for hjernes sundhed.

De vigtigste dele af hjernen vil blive diskuteret nedenfor.

Cerebral cortex

Det er den integrerende del af den afferente og efferente information.

Cortex er næsten symmetrisk og er opdelt i højre og venstre halvkugler.

Forskere har konventionelt opdelt det i 4 lobes: frontal, parietal, occipital og temporal.

Denne opdeling er imidlertid ikke på grund af den faktiske struktur af hjernebarken, men på grund af knoglerne i kraniet, der beskytter den.

Den eneste undtagelse er, at frontal- og parietallober adskilles af den centrale sulcus, en fold, hvor den primære somatosensoriske og motoriske cortex mødes.

De forskellige områder af hjernebarken er involveret i forskellige adfærds- og kognitive funktioner.

Frontallappen

Den frontale flamme er en af de 4 lober i den cerebrale halvkugle.

Denne lob styrer forskellige funktioner såsom problemløsning, kreativ tænkning, dømmekraft, opmærksomhed, opførsel, fysiske reaktioner, abstrakt tænkning, koordinerede bevægelser, koordinerede muskler og personlighed.

Parietal lob

Denne lob fokuserer på bevægelse, beregning, orientering og visse typer genkendelse.

Hvis der opstår en skade i dette område, kan du muligvis ikke udføre enkle daglige opgaver.

I den parietale lob findes:

Den motoriske cortex: gør det muligt for hjernen at kontrollere kroppens bevægelse. Det er placeret i den øverste midterste del af hjernen.
Den sensoriske cortex: Den er placeret i den forreste del af parietalben og modtager information fra rygmarven om placeringen af forskellige dele af kroppen og hvordan de bevæger sig. Denne region kan også bruges til at transmittere information fra følelsen af berøring, inklusive smerter eller pres, der påvirker forskellige dele af kroppen.

Temporal lob

Den temporale lob styrer visuel, auditiv hukommelse og taleforståelse.

Det inkluderer områder, der hjælper med at kontrollere tale- og lyttefærdigheder, adfærd og sprog.

Wernickes område er en del af den temporale flamme, der omgiver den auditive cortex og formulerer og forstår tale.

Occipital lob

Den occipital lob findes på bagsiden af hovedet og kontrollerer synet.

En skade på dette område kan forårsage læseproblemer.

Strieret krop

Det er placeret i væggene i cerebrale halvkugler, og i det er korrelations- og koordinationscentre, der regulerer bevægelsernes rytme, ansigtsudtryk under kommunikation.

Limbic system

Meget af de hormonelle reaktioner, som kroppen genererer, starter i dette område.

Det er relateret til hukommelse, opmærksomhed, seksuelle instinkter, følelser (f.eks. Glæde, frygt, aggressivitet), personlighed og adfærd.

Det limbiske system inkluderer:

Hypothalamus: inkluderer centre, der regulerer kroppens indre balance og homeostase. Styr dit humør, temperatur, sult og tørst.
Amygdala: giver dig mulighed for at reagere på følelser, frygt eller minder. Det er en stor del af telencephalon.
Hippocampus: Dets vigtigste funktioner er læring og hukommelse, specifikt for at konvertere korttidshukommelse til langtidshukommelse.

thalamus

Thalamus er et relæcenter, der styrer opmærksomheden, gennem hvilke afferente stimuli passerer, der når bevidstheden.

Hjernestamme

Alle vitale funktioner for livet stammer fra hjernestammen, herunder blodtryk, åndedræt og hjerteslag.

Hos mennesker indeholder dette område medulla, mellemhoved og pons.

Mellemhjernen: leder motoriske impulser fra hjernebarken til hjernestammens bro og leder sensoriske impulser fra rygmarven til thalamus.
Chef
Medulla oblongata: Dets funktioner inkluderer transmission af impulser fra rygmarven til hjernen. De regulerer også hjerte-, åndedræts-, mave-tarm- og vasokonstriktorfunktioner.

cerebellum

Lillehjernen kaldes også den "lille hjerne" og betragtes som den ældste del af hjernen i evolutionær skala.

Lillehjernen kontrollerer vigtige kropsfunktioner såsom kropsholdning, koordination eller balance, så mennesker kan bevæge sig ordentligt.

Hovedfunktioner

Hjernens vigtigste funktion er at holde kroppen i live for at interagere med miljøet.

Alt, hvad mennesket tænker, føler og gør, har at gøre med specifikke funktioner i hjernen.

Disse funktioner kan være:

Følsom (datamodtagelse)

Information modtages fra stimuli og behandles.

Stimuler af ekstern eller intern oprindelse fanges gennem forskellige receptorer.

Disse receptorer transformerer den modtagne stimuli gennem energiske signaler.

Motorbåde

Hjernen kontrollerer frivillige og ufrivillige bevægelser.

Motorcortex er placeret i frontalben foran Roland-sprækket.

integrative

De henviser til mentale aktiviteter såsom opmærksomhed, hukommelse, læring eller sprog.

De fleste patienter, der lider af en eller anden type hjerneskade, mister en vis adfærd eller kognitiv evne.

Kognition

Nervesystem og hjerne

At forstå forholdet mellem sind og krop er både en filosofisk og videnskabelig udfordring.

Det er vanskeligt at forstå, hvordan mentale aktiviteter som følelser og tanker kan implementeres ved reelle fysiske strukturer såsom neuroner eller synapser.

Det var dette, der fik René Descartes og det senere flertal af menneskeheden til at tro på dualisme: troen om, at sindet eksisterer uafhængigt af kroppen.

Der er imidlertid væsentlige beviser for dette argument.

Skader på hjernen kan påvirke sindet på forskellige måder, så hjernen og sindet hænger sammen.

For eksempel forårsager den kortikale stimulering, der forekommer ved epilepsi, også forekomsten af komplekse fornemmelser såsom flashbacks, hallucinationer og andre kognitive fænomener.

Derfor har de fleste neurovidenskabsmænd tendens til at være materialister; de tror, at sindet kan reduceres til et fysisk fænomen.

Sprog

De vigtigste områder i hjernen til tale er Brocas område og Wernicke's område.

Metabolisme

MR af hjernen

Hjernen bruger 10 gange mere energi end den burde tage hensyn til dens størrelse.

Ifølge videnskabsmand Marcus Raichie fra University of Washington er 60-80% af energien, der bruges af hjernen, dedikeret til at opretholde forbindelsen mellem de forskellige neuroner, mens resten af energien er dedikeret til at imødekomme miljøkravene.

Vægt og kapacitet

Vægt

Ifølge en undersøgelse fra University of Basel, der udførte mere end 8000 obduktioner på kvinder og mænd uden mental sygdom, er den normale vægt af den menneskelige hjerne for mænd 1.336 gram, mens den for kvinder er 1.198 gram.

Med stigende alder aftager vægten 2,7 gram hos mænd og 2,2 gram hos kvinder hvert år.

Med hver tomme højde øges hjernens vægt i gennemsnit 3,7 gram.

På den anden side er hjernevægten ikke relateret til kropsmasseindekset.

Kapacitet og hukommelse Hvor mange neuroner har hjernen?

Den menneskelige hjerne består af cirka 100 billioner neuroner, og hver af dem har 1000 eller flere forbindelser - synapser - med andre neuroner.

Styrken af disse synapser afhænger af erfaringerne. Når to neuroner på hver side af en synapse brand, bliver forbindelsen stærkere. For at tilpasse sig styrken i den nye forbindelse bliver dendrit fra en af neuronerne større.

Disse ændringer i styrken af forbindelserne og i størrelsen på dendriterne påvirker menneskets hukommelse og læring.

Hvis hver neuron kun kunne hjælpe med at bevare en begrænset hukommelseskapacitet med ophobningen af oplevelser og ting at huske, ville de tilgængelige neuroner slutte.

Det kan siges, at der i dette tilfælde kun ville være et par gigabyte plads, svarende til hvad en smartphone eller USB-hukommelse har.

Neuroner kombineres imidlertid for at hjælpe med at genskabe mange minder på samme tid og øger eksponentielt hjernens evne til at bevare hukommelsen og derfor dens evne. For denne kapacitet beregnes hjernens kapacitet til at være 2,5 petabyte.

Hvis hjernen arbejdede som en filmoptager, ville det være nok til at bevare 3 millioner timer med serier, film og andet indhold. Du bliver nødt til at køre et fjernsyn i 300 år for at bruge al den kapacitet (scientameramerican.com).

Myte om 10% hjernebrug

Der er en populær myte om, at kun 10% af hjernen bruges af de fleste mennesker. Det siges, at hvis folk brugte resten af deres evner, kunne de være meget smartere og opnå større resultater.

Denne erklæring er imidlertid en bylegende, den er ikke baseret på videnskab. Selvom der stadig er meget at undersøge og lære om den menneskelige hjerne - såsom bevidsthed eller hukommelse - antyder hans undersøgelser hidtil, at hver del har en funktion.

Neurovidenskabsmand Barry Beyerstein fastlægger 7 beviser, der afviser, at kun 10% bruges:

Undersøgelser af hjerneskade: hvis kun 10% af hjernen bruges, skal skade på andre områder ikke have indflydelse på ydeevnen. Næsten alle områder af hjernen, der er beskadiget, producerer imidlertid en form for tab af evner.

Hjernescanninger viser, at uanset hvor sunde mennesker gør, er alle områder af hjernen altid aktive.

Hjernen bruger en stor mængde energi sammenlignet med resten af den menneskelige krop. Det kan kræve op til 30% energi på trods af kun vejer 2% af kroppen. Hvis kun 10% blev brugt, ville der have været en adaptiv fordel for mennesker med mindre og mere effektive hjerner, der bruger mindre energi.

Hjernen fungerer ikke som en ensartet masse, men består af forskellige regioner, der behandler forskellige typer information.

Der er foretaget mikrostrukturelle analyser, der indsætter en lille elektrode i hjernen for at måle aktiviteten af en celle. Hvis 90% af neuroner blev deaktiveret, ville det have været kendt.

Hjernerneuroner, der ikke er aktive, har en tendens til at blive degenereret. Derfor, hvis 90% blev deaktiveret, ville en obduktion afsløre stor degeneration.

Stoffer

Hjernevæv kan opdeles i to store klasser: grå stof og hvid stof.

Det hvide stof består hovedsageligt af aksoner, og dets funktion er at behandle hjerneinformation korrekt.

Hvid og grå stof

Den grå stof består af neuronale kropper og deres krop og er involveret i motorisk kontrol, sensorisk opfattelse (syn, hørelse), hukommelse, følelser, sprog, beslutningstagning og selvkontrol.

Udvikling

Primathjernen er generelt næsten dobbelt så stor som forventet for pattedyr af samme størrelse. Gennem næsten 7 millioner år er den menneskelige hjerne næsten tredoblet i størrelse med det meste af væksten i de sidste to år.

I de første to tredjedele af den menneskelige udvikling var hjernen til menneskelige forfædre omtrent på størrelse med andre primater i dag.

Australopithecus afarensis havde kranier med indvendige mængder mellem 400 og 550 millimeter, chimpansens størrelse omkring 400 ml og gorillaer mellem 500 og 700 ml. Australopithecines - en understamme af hominoide primater - begyndte at vise små ændringer i form og struktur. For eksempel begyndte neocortex at udvide sig.

I den sidste tredjedel af den menneskelige udvikling forekom næsten hele stigningen i hjernestørrelse. Homo habilis, den første slægt Homo, der optrådte for 1,9 millioner år siden, havde en lille stigning i hjernestørrelse, inklusive udvidelsen af Brocas område.

Det første Homo erectus-fossil, vi har, der stammer fra 1,8 millioner år tilbage, er noget større, 600 ml.

Senere blev 1000 ml kapaciteten nået for omkring 500.000 år siden. Tidlige Homo sapiens havde hjerner svarende til nutidens mennesker, i gennemsnit 1.200 ml eller mere.

Ændringerne i Homo sapiens forekom i regioner relateret til planlægning, kommunikation, problemløsning og andre adaptive kognitive funktioner.

I de sidste 10.000 år med ernæringsproblemer i landbrugssamfund har der været et fald i hjernevolumen, skønt der i de sidste 100 med industrisamfund, forbedret ernæring og faldet i sygdomme har været en ny stigning.

Den menneskelige hjernes fremtid kan ligge i integration med kunstig intelligens eller forbedringer fra genteknologi.

Hvordan virker det

Se artikler:

Sådan fungerer den menneskelige hjerne.

Biologiske baser for adfærd.

Dannelse og udvikling