Mozak: funkcije, struktura

Mozak je, naravno, glavni dio ljudskog središnjeg živčanog sustava.

Znanstvenici vjeruju da se koristi samo 8%.

Stoga su njegove skrivene mogućnosti beskrajne i neobrađene. Također ne postoji veza između talenata i ljudskih sposobnosti. Struktura i funkcija mozga podrazumijevaju kontrolu nad cjelokupnom vitalnom aktivnošću organizma.

Položaj mozga pod zaštitom jakih kostiju lubanje osigurava normalno funkcioniranje tijela.

struktura

Ljudski mozak je pouzdano zaštićen jakim kostima lubanje i zauzima gotovo cijeli prostor lubanje. Anatomi uvjetno razlikuju sljedeća područja mozga: dvije hemisfere, trup i mali mozak.

Također se uzima još jedna podjela. Dijelovi mozga su temporalni, frontalni režnjevi, kruna i stražnji dio glave.

Njegova struktura se sastoji od više od sto milijardi neurona. Masa mu je normalno vrlo različita, ali dostiže 1800 grama, a za žene prosjek je nešto niži.

Mozak se sastoji od sive tvari. Korteks se sastoji od iste sive tvari, koju čini gotovo čitava masa živčanih stanica koje pripadaju ovom organu.

Pod njom je skrivena bijela tvar, koja se sastoji od procesa neurona, koji su vodiči, živčani impulsi se prenose iz tijela u potkorteks radi analize, kao i naredbe od korteksa do dijelova tijela.

Područja odgovornosti mozga za trčanje nalaze se u korteksu, ali su također u bijeloj tvari. Duboki centri nazivaju se nuklearni.

Predstavlja strukturu mozga, u dubinama svog šupljeg područja, koja se sastoji od 4 komore, odvojene kanalima, gdje cirkulira tekućina koja obavlja zaštitnu funkciju. Vani ima zaštitu od tri školjke.

funkcije

Ljudski mozak je vladar cijelog života tijela od najmanjih pokreta do visoke funkcije mišljenja.

Podjele mozga i njihove funkcije uključuju obradu signala iz receptorskih mehanizama. Mnogi znanstvenici vjeruju da njegove funkcije uključuju i odgovornost za emocije, osjećaje i pamćenje.

Pojedinosti trebaju uzeti u obzir osnovne funkcije mozga, kao i specifičnu odgovornost njegovih dijelova.

prijedlog

Sva motorna aktivnost tijela odnosi se na upravljanje središnjim gyrusom, koji prolazi kroz prednji dio parijetalnog režnja. Koordinacija pokreta i sposobnost održavanja ravnoteže odgovornost su centara smještenih u okcipitalnom području.

Osim zatiljka, takvi centri nalaze se izravno u malom mozgu, a taj je organ također odgovoran za mišićnu memoriju. Stoga, kvarovi u malom mozgu dovode do poremećaja u funkcioniranju mišićno-koštanog sustava.

osjetljivost

Sve osjetilne funkcije kontrolira središnji gyrus koji prolazi uz stražnji dio parijetalnog režnja. Tu je i središte za kontrolu položaja tijela, njegovih članova.

Organi osjetila

Centri smješteni u temporalnim režnjevima odgovorni su za slušne senzacije. Vizualni osjećaji za osobu pružaju centri smješteni u stražnjem dijelu glave. Njihov rad jasno je prikazan u tablici pregleda oka.

Preplitanje vijuga na spoju temporalnih i frontalnih režnjeva skriva središta odgovorna za mirisna, okusna i taktilna osjećanja.

Funkcija govora

Ova se funkcionalnost može podijeliti na sposobnost da se proizvodi govor i sposobnost razumijevanja govora.

Prva funkcija se zove motor, a druga je senzorska. Mjesta koja su za njih odgovorna brojna su i nalaze se u krivinama desne i lijeve polutke.

Funkcija refleksa

Takozvani duguljasti odjel uključuje područja odgovorna za vitalne procese koji nisu kontrolirani sviješću.

To uključuje kontrakcije srčanog mišića, disanje, sužavanje i dilataciju krvnih žila, zaštitne reflekse, kao što su trganje, kihanje i povraćanje, kao i praćenje stanja glatkih mišića unutarnjih organa.

Funkcije ljuske

Mozak ima tri ljuske.

Struktura mozga je takva da, osim zaštite, svaka od membrana obavlja određene funkcije.

Meka ljuska dizajnirana je kako bi osigurala normalnu opskrbu krvlju, stalan protok kisika za njegovo neprekidno funkcioniranje. Također, najmanje krvne žile povezane s mekim koricama proizvode spinalnu tekućinu u ventrikulama.

Arachnoidna membrana je područje u kojem tekućina cirkulira, obavlja radove koje limfa obavlja u ostatku tijela. To jest, pruža zaštitu od prodiranja patoloških agensa u središnji živčani sustav.

Tvrda ljuska je u susjedstvu s kostima lubanje, zajedno s njima osigurava stabilnost sive i bijele medule, štiti je od udaraca, pomaka tijekom mehaničkih utjecaja na glavu. Isto tako, tvrda ljuska odvaja njegove dijelove.

odjeli

Od čega se sastoji mozak?

Strukturu i glavne funkcije mozga provode različiti dijelovi. Sa stajališta anatomije organa od pet dijelova, koji su nastali u procesu ontogeneze.

Različiti dijelovi kontrole mozga odgovorni su za funkcioniranje pojedinih sustava i organa osobe. Mozak je glavni organ ljudskog tijela, njegovi specifični odjeli odgovorni su za funkcioniranje ljudskog tijela u cjelini.

duguljast

Ovaj dio mozga je prirodni dio kralježnice. Nastala je prije svega u procesu ontogeneze, i tu se nalaze centri koji su odgovorni za bezuvjetne funkcije refleksa, kao i za disanje, cirkulaciju krvi, metabolizam i druge procese koji nisu kontrolirani sviješću.

Stražnji mozak

Za što je odgovoran stražnji mozak?

U ovom području je mali mozak, koji je reducirani model organa. Stražnji je mozak odgovoran za koordinaciju pokreta, sposobnost održavanja ravnoteže.

A stražnji mozak je mjesto gdje se živčani impulsi prenose preko neurona malog mozga, koji dolaze i iz ekstremiteta i iz drugih dijelova tijela, i obrnuto, tj. Kontrolira se cjelokupna fizička aktivnost osobe.

prosječan

Ovaj dio mozga nije u potpunosti shvaćen. Srednji mozak, njegova struktura i funkcije nisu u potpunosti shvaćeni. Poznato je da se ovdje nalaze centri odgovorni za periferni vid, reakcije na oštre zvukove. Također je poznato da se ovdje nalaze dijelovi mozga koji su odgovorni za normalno funkcioniranje organa opažanja.

srednji

Ovdje je dio koji se naziva talamus. Kroz njega prolaze svi živčani impulsi koje različiti dijelovi tijela šalju centrima u hemisferama. Uloga talamusa je da kontrolira adaptaciju tijela, daje odgovor na vanjske podražaje, podupire uobičajenu osjetilnu percepciju.

U srednjem dijelu nalazi se hipotalamus. Ovaj dio mozga stabilizira periferni živčani sustav, a također kontrolira funkcioniranje svih unutarnjih organa. Ovdje je on-off organizam.

To je hipotalamus koji regulira tjelesnu temperaturu, tonus krvnih žila, kontrakcije glatkih mišića unutarnjih organa (peristaltika), a također stvara osjećaj gladi i sitosti. Hipotalamus kontrolira hipofizu. To jest, odgovoran je za funkcioniranje endokrinog sustava, kontrolira sintezu hormona.

Finale

Konačni mozak je jedan od najmlađih dijelova mozga. Corpus callosum osigurava komunikaciju između lijeve i desne hemisfere. U procesu ontogeneze formiran je posljednjim od svih njegovih sastavnih dijelova, on čini glavni dio organa.

Područja konačnog mozga obavljaju sve više živčane aktivnosti. Ovdje je veliki broj vijuga, usko je povezan s potkorteksom, kroz njega se kontrolira čitav život organizma.

Mozak, njegova struktura i funkcije u velikoj su mjeri nerazumljivi za znanstvenike.

Mnogi znanstvenici ga proučavaju, ali su još uvijek daleko od rješavanja svih tajni. Osobitost ovog tijela je da desna hemisfera kontrolira rad lijeve strane tijela, a odgovorna je i za opće procese u tijelu, a lijeva hemisfera koordinira desnu stranu tijela i odgovorna je za talente, sposobnosti, razmišljanje, emocije i pamćenje.

Određeni centri nemaju dubl na suprotnoj hemisferi, nalaze se u lijevom rukavcu u desnom dijelu, au desničarima na lijevoj strani.

U zaključku možemo reći da se svim procesima, od finih motoričkih sposobnosti do izdržljivosti i mišićne snage, kao i emocionalne sfere, memorije, talenata, razmišljanja, inteligencije, upravlja jedno malo tijelo, ali još uvijek nerazumljiva i tajanstvena struktura.

Doslovno, cijeli život osobe kontrolira glava i njezin sadržaj, stoga je važno čuvati se od hipotermije i mehaničkih oštećenja.

Struktura ljudskog mozga

Ljudski mozak je organ od 1,5 kilograma meke spužvaste gustoće. Mozak se sastoji od 50-100 milijardi živčanih stanica (neurona) povezanih više od bilijarnih spojeva. Zbog toga je ljudski mozak (GM) najsloženiji i - u ovom trenutku - savršena poznata struktura. Njegova je funkcija integrirati i upravljati svim informacijama, poticajima iz unutarnjeg i vanjskog okruženja. Glavna komponenta su lipidi (oko 60%). Hrana je osigurana dotokom krvi i obogaćivanjem kisikom. Po izgledu, GM osoba podsjeća na orah.

Pogled u povijest i modernost

U početku se srce smatralo organom misli i osjećaja. Međutim, s razvojem čovječanstva određen je odnos između ponašanja i GM (u skladu s tragovima trepanacije na pronađenim kornjačama). Ova neurokirurgija se vjerojatno koristila za liječenje glavobolje, fraktura lubanje i duševne bolesti.

Sa stajališta povijesnog razumijevanja, mozak dolazi u središte pozornosti u starogrčkoj filozofiji, kada su ga Pitagora, a kasnije Platon i Galen, shvatili kao organ duše. Značajni napredak u definiranju funkcija mozga omogućio je nalaz liječnika koji su na temelju obdukcije istražili anatomiju organa.

Danas liječnici koriste EEG, uređaj koji bilježi moždanu aktivnost putem elektroda, kako bi proučio GM i njegovu aktivnost. Metoda se također koristi za dijagnosticiranje tumora mozga.

Kako bi se uklonila neoplazma, moderna medicina nudi neinvazivnu metodu (bez rezova) - stereokirurgiju. No, njegova uporaba ne isključuje uporabu kemijske terapije.

Embrionalni razvoj

GM se razvija tijekom embrionalnog razvoja od prednjeg dijela neuralne cijevi koji se javlja 3. tjedna (20-27 dana razvoja). Na glavi neuralne cijevi nastaju 3 primarne moždane vezikule - prednji, srednji i stražnji. Istodobno se stvara okcipitalna frontalna regija.

U petom tjednu razvoja djeteta formiraju se sekundarni moždani vezikuli koji tvore glavne dijelove mozga odraslih. Prednji mozak je podijeljen na srednji i konačni, natrag u pons, mali mozak.

U stanicama se oblikuje cerebrospinalna tekućina.

anatomija

GM kao energetski, kontrolni i organizacijski centar živčanog sustava pohranjen je u neurokraniju. U odraslih, njegov volumen (težina) je oko 1500 g. Međutim, stručna literatura pokazuje veliku varijabilnost mase GM (i kod ljudi i kod životinja, primjerice kod majmuna). Najmanja težina - 241 g i 369 g, kao i najveća težina - 2850 g pronađena je kod predstavnika populacije s teškom mentalnom retardacijom. Različiti volumen među spolovima. Težina muškog mozga je oko 100 g više od ženskog.

Položaj mozga u glavi može se vidjeti na rezu.

Mozak zajedno s leđnom moždinom oblikuje središnji živčani sustav. Mozak se nalazi u lubanji, zaštićen od oštećenja tekućine koja je ispunila kranijsku šupljinu, cerebrospinalnu tekućinu. Struktura ljudskog mozga vrlo je složena - uključuje korteks, koji je podijeljen u 2 hemisfere, koje su funkcionalno različite.

Funkcija desne hemisfere je rješavanje kreativnih problema. Ona je odgovorna za izražavanje emocija, percepciju slika, boja, glazbe, prepoznavanje lica, osjetljivost, izvor intuicije. Kada osoba prvi put naiđe na problem, problem, ta hemisfera počinje raditi.

Lijeva hemisfera dominira u zadacima koje je osoba već naučila nositi. Metaforički, lijeva se hemisfera može nazvati znanstvenom, jer uključuje logično, analitičko, kritičko razmišljanje, brojanje i korištenje jezičnih vještina i inteligenciju.

Mozak sadrži 2 tvari - sivu i bijelu. Siva tvar na površini mozga proizvodi kore. Bijela tvar se sastoji od velikog broja aksona s mijelinskim omotačima. To je pod sivom tvari. Snopovi bijele tvari prolaze kroz središnji živčani sustav, nazivaju se nervni trakt. Ti putovi pružaju signalizaciju drugim strukturama CNS-a. Ovisno o funkciji, staze se dijele na aferentne i eferentne:

• aferentni putovi dovode signale sivoj tvari iz druge skupine neurona;
• eferentni putevi formiraju aksone neurona, koji vode signale prema drugim stanicama CNS-a.

Zaštita mozga

Zaštita GM-a uključuje lubanju, membrane (meningi) i cerebrospinalnu tekućinu. Osim tkiva, živčane stanice CNS-a također su zaštićene od izlaganja štetnim tvarima iz krvi pomoću krvno-moždane barijere (BBB). BBB je susjedni sloj endotelnih stanica koje su usko isprepletene, sprečavajući prolaz tvari kroz međustanične prostore. Kod patoloških stanja kao što je upala (meningitis), narušava se integritet BBB.

Skins

Mozak i kičmena moždina pokrivaju 3 sloja membrane - čvrste, arahnoidne, mekane. Komponente membrana su vezivno tkivo mozga. Njihova zajednička funkcija je zaštita središnjeg živčanog sustava, krvnih žila koje opskrbljuju središnji živčani sustav, prikupljanje cerebrospinalne tekućine.

Glavni dijelovi mozga i njihove funkcije

GM je podijeljen u nekoliko dijelova - odjeli koji obavljaju različite funkcije, ali rade zajedno kako bi formirali glavno tijelo. Koliko podjela u GM-u i koji je mozak odgovoran za određene sposobnosti tijela?

Od čega se sastoji ljudski mozak - podjele:

• Stražnji mozak sadrži nastavak kičmene moždine - duguljast i 2 druga dijela - pons i cerebelum. Most i mali mozak zajedno oblikuju stražnji mozak u užem smislu.
• Prosječni.
• Prednji dio sadrži srednji i krajnji mozak.

Kombinacija medule, srednjeg mozga i mosta tvori moždano stablo. Ovo je najstariji dio ljudskog mozga.

Medulla oblongata

Medula je nastavak kičmene moždine. Nalazi se na stražnjoj strani lubanje.

• ulaz i izlaz kranijalnih živaca;
• signaliziranje središtima GM-a, tijeku silaznih i uzlaznih neuronskih putova;
• mjesto retikularne formacije je koordinacija aktivnosti srca, održavanje vazomotornog centra, središte bezuvjetnih refleksa (štucanje, salivacija, gutanje, kašljanje, kihanje, povraćanje);
• u slučaju disfunkcije poremećaji su refleksi i srčana aktivnost (tahikardija i drugi problemi, uključujući moždani udar).

mali mozak

Mali mozak čini 11% ukupnog mozga.

• središte motoričke koordinacije, kontrola tjelesne aktivnosti je koordinacijska komponenta proprioceptivne inervacije (upravljanje tonusom mišića, točnost i koordinacija mišićnih pokreta);
• potpora ravnoteže, držanje tijela;
• u kršenju funkcije malog mozga (ovisno o stupnju poremećaja), postoji hipotonija, sporost pri hodanju, nemogućnost održavanja ravnoteže, poremećaji govora.

Kontroliranjem aktivnosti kretanja mali mozak procjenjuje informacije dobivene iz statokinetičkog aparata (unutarnjeg uha) i proprioceptora u tetivama koje su povezane s trenutnim položajem i kretanjem tijela. Mali mozak također prima informacije o planiranim kretanjima iz motornog korteksa GM-a, uspoređuje ih s trenutnim pokretima tijela i, na kraju, šalje signale u korteks. Ona zatim vodi kretanje onako kako je bilo planirano. Koristeći ovu povratnu informaciju, korteks može vratiti naredbe, poslati ih izravno u leđnu moždinu. Kao rezultat toga, osoba može raditi dobro koordinirane akcije.

Pons

On formira poprečni val preko medulle oblongata, povezane s malim mozgom.

• područje izlaznih živaca glave i taloženje njihovih jezgri;
• prijenos signala na visoke i niže centre središnjeg živčanog sustava.

srednji mozak

To je najmanji moždani dio, filogenetski stari centar mozga, dio moždanog stabla. Gornji dio srednjeg mozga tvori četverokut.

• gornja brda sudjeluju u vizualnim putovima, rade kao vizualni centar, sudjeluju u vizualnim refleksima;
• donji brežuljci sudjeluju u auditivnim refleksima - pružaju refleksivne reakcije na zvukove, glasnoću, refleksivnu privlačnost za zvukom.

Srednji mozak (Diencephalon)

Diencefalon je uglavnom zatvoren za terminal. To je jedan od 4 glavna dijela mozga. Sastoji se od 3 para struktura - talamusa, hipotalamusa, epithalamusa. Odvojeni dijelovi ograničavaju III ventrikul. Hipofiza je povezana s hipotalamusom putem lijevka.

Thalamic funkcija

Talamus je 80% diencefalona, ​​osnova je za bočne stijenke ventrikula. Jezgre talamusa preusmjeravaju osjetilne informacije iz tijela (leđne moždine) - boli, dodira, vizualnih ili slušnih signala - u određena područja mozga. Bilo koja informacija koja ide u moždani korteks treba preorijentirati u talamus - to je ulaz u moždanu korteks. Informacije u talamusu se aktivno obrađuju, mijenjaju - povećavaju ili smanjuju signale namijenjene korteksu. Neke od motornih talamičkih jezgri.

Funkcija hipotalamusa

To je donji dio diencefalona, ​​na čijoj je donjoj strani sjecište optičkih živaca (chiasma opticum), dolje smještena hipofiza, izlučujući veliki broj hormona. Hipotalamus pohranjuje velik broj jezgri sive tvari, funkcionalno je glavni centar za kontrolu organa tijela:

• kontrola autonomnog živčanog sustava (parasympaticus i sympaticus);
• kontrola emocionalnih reakcija - dio limbičkog sustava uključuje područje straha, ljutnje, seksualne energije, radosti;
• regulacija tjelesne temperature;
• regulacija gladi, žeđ - područja koncentracije nutricionističke percepcije;
• upravljanje ponašanjem - kontrola motivacije za jelo, određivanje količine pojedene hrane;
• kontrola ciklusa spavanja i budnosti - odgovorna za vrijeme ciklusa spavanja;
• praćenje endokrinog sustava (sustav hipotalamus-hipofiza);
• formiranje memorije - dobivanje informacija iz hipokampusa, sudjelovanje u stvaranju memorije.

Funkcija epitalamika

To je najduži dio diencefalona koji se sastoji od epifize. Izlučuje hormon melatonin. Melatonin signalizira tijelu da se pripremi za ciklus spavanja, utječe na biološki sat, početak puberteta itd.

Funkcija hipofize

Endokrina žlijezda, adenohipofiza - proizvodnja hormona (GH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolaktin); neurohipofiza - izlučivanje hormona koji nastaju u hipotalamusu: ADH, oksitocin.

Konačni mozak

Ovaj element mozga je najveći dio ljudskog CNS-a. Njegova se površina sastoji od sive kore. Ispod su bijela tvar i bazalni gangliji.

• konačni mozak sastoji se od hemisfera, što čini 83% ukupne mase mozga;
• između dvije hemisfere nalazi se duboki uzdužni žlijeb (fissura longitudinalis cerebri), koji se proteže do moždanog mišića (corpus callosum), koji povezuje hemisfere i posreduje među njima;
• na površini su utori i gyrus.

• kontrola živčanog sustava - mjesto ljudske svijesti;
• formirana sivom tvari - formirana iz tijela neurona, njihovih dendrita i aksona; ne sadrži puteve živaca;
• ima debljinu od 2-4 mm;
• čini 40% ukupnog GM-a.

Površine kore

Na površini polutki nalaze se stalni utori koji ih dijele na 5 režnjeva. Prednji središnji dio (lobus frontalis) leži ispred središnjeg sulkusa (sulcus centralis). Zatiljni režanj se proteže od središnjeg do parijetalno-zatiljnog sulkusa (sulcus parietooccipitalis).

Područja frontalnog režnja

Glavno motorno područje nalazi se ispred središnjeg sulkusa, gdje se nalaze piramidalne stanice, čiji aksoni formiraju piramidalnu (kortikalnu) stazu. Ovi putovi omogućuju precizne i ugodne pokrete tijela, osobito podlaktice, prstiju, mišića lica.

Premotorski korteks. Ovo područje se nalazi ispred glavnog motornog područja, kontrolira složenija kretanja slobodne aktivnosti, ovisno o senzornoj povratnoj sprezi - oduzimanju objekata, pomicanju preko prepreka.

Središte Brocina govora je u donjem dijelu, u pravilu, lijeve ili dominantne hemisfere. Brocino središte u lijevoj hemisferi (ako dominira) kontrolira govor, u desnoj polutci podržava emocionalnu boju izgovorene riječi; ovo područje također je uključeno u kratkoročno pamćenje riječi i govora. Brocino središte povezano je s preferiranim korištenjem jedne ruke za rad - lijevo ili desno.

Vidno područje je motorni dio koji kontrolira potrebne brze pokrete očiju pri gledanju pokretne mete.

Mirisna regija - nalazi se na temelju frontalnih režnjeva, odgovornih za percepciju mirisa. Olfaktorni korteks pridružuje se mirisnim područjima u donjim središtima limbičkog sustava.

Prefrontalni korteks je veliko područje frontalnog režnja koje je odgovorno za kognitivne funkcije: razmišljanje, percepcija, svjesno pamćenje informacija, apstraktno razmišljanje, samosvijest, samokontrola, ustrajnost.

Područja parijetalnog režnja

Osjetljivo područje korteksa nalazi se odmah iza središnjeg sulkusa. Odgovoran za percepciju općih tjelesnih osjećaja - percepcija kože (dodir, vrućina, hladnoća, bol), okus. Ovaj centar može lokalizirati prostornu percepciju.

Područje osjetljivo na komu - nalazi se iza osjetljive. Sudjeluje u prepoznavanju objekata ovisno o njihovom obliku, na temelju prethodnog iskustva.

Područja okcipitalnog režnja

Glavno područje vidljivosti nalazi se na kraju okcipitalnog režnja. Ona prima vizualne informacije iz mrežnice, obrađuje informacije iz oba oka zajedno. Ovdje se percipira orijentacija objekata.

Asocijativno vizualno područje nalazi se ispred glavnog, pomaže mu da odredi boju, oblik, kretanje objekata. Također pomaže drugim dijelovima mozga kroz prednje i stražnje puteve. Prednja staza prolazi duž donjeg ruba hemisfera, sudjeluje u prepoznavanju riječi tijekom čitanja, prepoznavanju lica. Stražnji put prelazi u parijetalni režanj, sudjeluje u prostornim vezama između objekata.

Područja privremenog režnja

Sluh i vestibularno područje nalaze se u temporalnom režnju. Glavno i asocijativno područje razlikuje se. Glavna percipira glasnoću, visinu, ritam. Asocijativno - na temelju pamćenja zvukova, glazbe.

Područje govora

Područje govora je veliko područje povezano s govorom. Dominira lijevom polutkom (u desničarima). Do danas je identificirano 5 područja:

• Brocina zona (govorno oblikovanje);
• Wernickeova zona (razumijevanje govora);
• lateralni prefrontalni korteks ispred i ispod područja Broke (analiza govora);
• područje temporalnog režnja (koordinacija slušnog i vizualnog aspekta govora);
• unutarnji režanj - artikulacija, prepoznavanje ritma, izgovorene riječi.

Desna hemisfera nije uključena u desni govorni proces, već radi na tumačenju riječi i njihovom emocionalnom bojanju.

Bočne hemisfere

Postoje razlike u funkcioniranju lijeve i desne hemisfere. Obje hemisfere koordiniraju suprotne dijelove tijela, imaju različite kognitivne funkcije. Za većinu ljudi (90-95%) lijeva hemisfera posebno kontrolira jezične vještine, matematiku, logiku. Naprotiv, desna hemisfera kontrolira vizualne prostorne sposobnosti, izraze lica, intuiciju, emocije, umjetničke i glazbene sposobnosti. Desna hemisfera radi s velikom slikom, a lijeva s malim detaljima, što onda logično objašnjava. U ostatku populacije (5-10%), funkcije obje hemisfere su suprotne, ili obje hemisfere imaju isti stupanj kognitivne funkcije. Funkcionalne razlike između hemisfera obično su veće kod muškaraca nego u žena.

Bazalni gangliji

Bazalni gangliji su duboko u bijeloj tvari. Oni djeluju kao složena živčana struktura koja potiče korteks da kontrolira pokrete. Počinju, zaustavljaju, reguliraju intenzitet slobodnih pokreta, kontroliraju ga moždana kora, mogu odabrati odgovarajuće mišiće ili pokrete za određeni zadatak, spriječiti suprotne mišiće. U suprotnosti s njihovom funkcijom razvija se Parkinsonova bolest, Huntingtonova bolest.

Cerebrospinalna tekućina

Cerebrospinalna tekućina je bistra tekućina koja okružuje mozak. Volumen tekućine je 100-160 ml, sastav je sličan krvnoj plazmi iz koje nastaje. Međutim, cerebrospinalna tekućina sadrži više iona natrija i klorida, manje proteina. Stanice sadrže samo mali dio (oko 20%), najveći postotak je u subarahnoidnom prostoru.

funkcije

Cerebrospinalna tekućina formira tekuću membranu, olakšava strukture središnjeg živčanog sustava (smanjuje masu GM-a na 97%), štiti od oštećenja vlastitom težinom, šokira, hrani mozak, uklanja otpadne živčane stanice, pomaže prijenos kemijskih signala između različitih dijelova središnjeg živčanog sustava.

Ljudski mozak

HUMAN BRAIN, organ koji koordinira i regulira sve vitalne funkcije tijela i kontrolira ponašanje. Sve naše misli, osjećaji, osjećaji, želje i pokreti povezani su s radom mozga, a ako ne funkcionira, osoba odlazi u vegetativno stanje: gubi se sposobnost za bilo kakvo djelovanje, osjećaj ili reakciju na vanjske utjecaje. Ovaj se članak usredotočuje na ljudski mozak, složeniji i organiziraniji od mozga životinja. Međutim, postoje značajne sličnosti u strukturi ljudskog mozga i drugih sisavaca, kao i većina vrsta kralježnjaka.

Središnji živčani sustav (CNS) sastoji se od mozga i leđne moždine. To je povezano s različitim dijelovima tijela perifernim živcima - motornim i osjetilnim. Vidi također NERVOUSNI SUSTAV.

Mozak je simetrična struktura, kao i većina drugih dijelova tijela. Prilikom rođenja težina mu je oko 0,3 kg, dok kod odrasle osobe iznosi cca. 1,5 kg. Na vanjskom pregledu mozga pozornost privlače dvije velike hemisfere koje skrivaju dublje formacije. Površina hemisfera prekrivena je utorima i konvolucijama koje povećavaju površinu korteksa (vanjski sloj mozga). Iza cerebeluma je smještena, čija je površina tanko rezana. Ispod velikih polutki nalazi se deblo koje prolazi u kičmenu moždinu. Živci napuštaju trup i leđnu moždinu, uz koje informacije prelaze iz unutarnjih i vanjskih receptora u mozak, a signali mišićima i žlijezdama teku u suprotnom smjeru. 12 parova kranijalnih živaca udaljava se od mozga.

Unutar mozga razlikuje se siva tvar koja se sastoji uglavnom od tijela živčanih stanica i formira korteks, a bijela materija - živčana vlakna koja tvore vodljive puteve (traktove) koji povezuju različite dijelove mozga, a također tvore živce koji idu dalje od središnjeg živčanog sustava i odlaze na raznih organa.

Mozak i kičmena moždina zaštićeni su koštanim slučajevima - lubanjom i kralježnicom. Između supstance mozga i koštanih zidova nalaze se tri školjke: vanjski - dura mater, unutarnji - mekani, a između njih - tanak arahnoid. Prostor između membrana ispunjen je cerebrospinalnom (cerebrospinalnom) tekućinom koja je po sastavu slična krvnoj plazmi, koja se stvara u intracerebralnim šupljinama (komorama mozga) i cirkulira u mozgu i kralježničnoj moždini, opskrbljujući je hranjivim tvarima i drugim čimbenicima potrebnim za vitalnu aktivnost.

Dotok krvi u mozak osigurava se prvenstveno karotidnim arterijama; u podnožju mozga, oni su podijeljeni u velike grane koje idu na njegove različite dijelove. Iako je težina mozga samo 2,5% tjelesne težine, ona neprestano, danju i noću, prima 20% krvi koja cirkulira u tijelu, a time i kisika. Energetske rezerve samog mozga su izuzetno male, tako da je izuzetno ovisna o opskrbi kisikom. Postoje zaštitni mehanizmi koji mogu podržati cerebralni protok krvi u slučaju krvarenja ili ozljede. Značajka cerebralne cirkulacije je i prisutnost tzv. krvno-moždana barijera. Sastoji se od nekoliko membrana koje ograničavaju propusnost zidova krvnih žila i protok mnogih spojeva iz krvi u supstancu mozga; dakle, ova barijera obavlja zaštitne funkcije. Na primjer, mnoge lijekove ne prodiru kroz njega.

Ćelije mozga

CNS stanice se nazivaju neuroni; njihova funkcija je obrada informacija. U ljudskom mozgu od 5 do 20 milijardi neurona. Struktura mozga također uključuje glijalne stanice, oko 10 puta je više od neurona. Glia ispunjava prostor između neurona, tvoreći potporni okvir živčanog tkiva, te također obavlja metaboličke i druge funkcije.

Neuron, kao i sve druge stanice, okružen je polupropusnom (plazma) membranom. Dva tipa procesa odstupaju od tjelesnog tijela - dendriti i aksoni. Većina neurona ima mnogo razgranatih dendrita, ali samo jedan akson. Dendriti su obično vrlo kratki, a dužina aksona varira od nekoliko centimetara do nekoliko metara. Tijelo neurona sadrži jezgru i druge organele, jednako kao iu drugim stanicama tijela (vidi također CELL).

Živčani impulsi.

Prijenos informacija u mozgu, kao i na živčani sustav u cjelini, provodi se pomoću živčanih impulsa. Oni se šire u smjeru od tijela stanice do terminalnog dijela aksona, koji se može granati, tvoreći skup završetaka u kontaktu s drugim neuronima kroz uski prorez, sinapsu; prijenos impulsa kroz sinapsu posreduju kemijske tvari - neurotransmiteri.

Nervni impuls obično nastaje u dendritima - tankim procesima grananja neurona koji su specijalizirani za dobivanje informacija od drugih neurona i prijenos u tijelo neurona. Na dendritima i, u manjem broju, postoje tisuće sinapsi na tijelu stanice; to je kroz aksonske sinapse, noseći informacije iz tijela neurona, prenose ga dendriti drugih neurona.

Kraj aksona, koji čini presinaptički dio sinapse, sadrži male mjehuriće s neurotransmiterima. Kada impuls dosegne presinaptičku membranu, neurotransmiter iz vezikule se oslobađa u sinaptički rascjep. Kraj aksona sadrži samo jednu vrstu neurotransmitera, često u kombinaciji s jednom ili više vrsta neuromodulatora (vidi Brain Neurochemistry).

Neurotransmiter oslobođen iz presinaptičke membrane aksona veže se na receptore na dendritima postsinaptičkog neurona. Mozak koristi niz neurotransmitera, od kojih je svaki povezan s njegovim posebnim receptorom.

Receptori na dendritima povezani su s kanalima u polupropusnoj postsinaptičnoj membrani koja kontrolira kretanje iona kroz membranu. U mirovanju, neuron ima električni potencijal od 70 milivolta (potencijal mirovanja), dok je unutarnja strana membrane negativno nabijena s obzirom na vanjski. Iako postoje različiti posrednici, svi oni imaju stimulirajući ili inhibitorni učinak na postsinaptički neuron. Stimulirajući učinak ostvaruje se povećanjem protoka određenih iona, uglavnom natrija i kalija, kroz membranu. Kao rezultat toga, negativni naboj unutarnje površine se smanjuje - depolarizacija se događa. Učinak kočenja dolazi uglavnom kroz promjene u protoku kalija i klorida, što rezultira time da negativni naboj unutarnje površine postaje veći nego u mirovanju, te dolazi do hiperpolarizacije.

Funkcija neurona je da integrira sve utjecaje percipirane kroz sinapse na njegovo tijelo i dendrite. Budući da ti utjecaji mogu biti ekscitatorni ili inhibitorni i ne podudaraju se u vremenu, neuron mora izračunati ukupni učinak sinaptičke aktivnosti kao funkciju vremena. Ako pobudni učinak prevladava nad inhibitornim i membranska depolarizacija prelazi graničnu vrijednost, aktivira se određeni dio neuronske membrane - u području baze aksona (aksonskog tuberkule). Ovdje se, kao posljedica otvaranja kanala za natrijeve i kalijeve ione, javlja akcijski potencijal (nervni impuls).

Taj se potencijal proteže dalje duž aksona do njegovog kraja brzinom od 0,1 m / s do 100 m / s (što je akson deblji, to je veća brzina provođenja). Kada akcijski potencijal dosegne kraj aksona, aktivira se druga vrsta ionskih kanala, ovisno o razlici potencijala, kalcijevih kanala. Prema njima, kalcij ulazi u akson, što dovodi do mobilizacije vezikula s neurotransmitorom, koji se približava presinaptičkoj membrani, spaja se s njom i oslobađa neurotransmiter u sinapsu.

Mijelinske i glijalne stanice.

Mnoge aksone prekrivene su mijelinskom omotačem, koji se formira ponovljenom zakrivljenom membranom glijalnih stanica. Mijelin se uglavnom sastoji od lipida, što daje karakterističan izgled bijeloj tvari u mozgu i leđnoj moždini. Zahvaljujući mijelinskoj ovojnici, brzina izvođenja akcijskog potencijala duž aksona se povećava, budući da se ioni mogu kretati kroz aksonsku membranu samo na mjestima koja nisu prekrivena mijelinom - tzv. presretanje Ranvier. Između presretanja, impulsi se provode duž mijelinskog omotača kroz električni kabel. Kako otvaranje kanala i prolazak iona kroz njega traje neko vrijeme, uklanjanje stalnog otvaranja kanala i ograničavanje njihovog opsega na mala područja membrana koji nisu pokriveni mijelinom ubrzava provođenje pulseva duž aksona za oko 10 puta.

Samo dio glijalnih stanica sudjeluje u stvaranju mijelinskog omotača živaca (Schwannovih stanica) ili živčanih puteva (oligodendrocita). Mnogo brojnije glijalne stanice (astrociti, mikrogliociti) obavljaju druge funkcije: one formiraju potporni kostur živčanog tkiva, osiguravaju njegove metaboličke potrebe i oporavljaju se od ozljeda i infekcija.

KAKO RADI MOZDAR

Razmotrite jednostavan primjer. Što se događa kada uzmemo olovku na stol? Svjetlo koje se odbija od olovke fokusira se u oko s lećom i usmjereno je prema mrežnici, gdje se pojavljuje slika olovke; percipiraju se odgovarajućim stanicama, iz kojih signal prelazi u glavno osjetilno prijenosno jezgro mozga, smješteno u talamusu (vizualni tuberkule), uglavnom u onom dijelu koji se naziva lateralno genikulirajuće tijelo. Aktivirani su brojni neuroni koji reagiraju na raspodjelu svjetla i tame. Aksoni neurona lateralnog koljenastog tijela odlaze u primarni vizualni korteks, koji se nalazi u okcipitalnom režnju velikih hemisfera. Impulsi koji dolaze iz talamusa u ovaj dio korteksa pretvaraju se u složeni slijed ispuštanja kortikalnih neurona, od kojih neki reagiraju na granicu između olovke i stola, a drugi na kutove olovke, itd. Iz primarnog vizualnog korteksa informacije o aksonima ulaze u asocijativni vizualni korteks, gdje se odvija raspoznavanje uzoraka, u ovom slučaju olovka. Prepoznavanje u ovom dijelu korteksa temelji se na prethodno akumuliranom znanju o vanjskim obrisima objekata.

Planiranje kretanja (tj. Uzimanje olovke) vjerojatno se događa u korteksu frontalnih režnjeva moždane hemisfere. U istom području korteksa nalaze se motorički neuroni koji daju naredbe mišićima šake i prstiju. Pristup ruke na olovku kontrolira vizualni sustav i interoreceptori koji percipiraju položaj mišića i zglobova, a informacija iz koje ulazi u središnji živčani sustav. Kada uzmemo olovku u ruke, receptori na vrhovima prstiju, koji opažaju pritisak, kažu nam da li prsti dobro drže olovku i koliki je napor da ga drže. Ako želimo napisati svoje ime olovkom, moramo aktivirati druge informacije pohranjene u mozgu koje osiguravaju ovaj složeniji pokret, a vizualna kontrola pomoći će povećati njezinu točnost.

U gornjem primjeru, može se vidjeti da izvođenje prilično jednostavne radnje uključuje opsežna područja mozga koja se protežu od korteksa do potkortikalnih područja. Sa složenijim ponašanjem povezanim s govorom ili razmišljanjem, aktiviraju se drugi neuronski krugovi koji pokrivaju još veće područje mozga.

GLAVNI DIJELOVI MOĆI

Mozak se može podijeliti u tri glavna dijela: prednji mozak, moždano deblo i mali mozak. U prednjem mozgu se izlučuju moždane hemisfere, talamus, hipotalamus i hipofiza (jedna od najvažnijih neuroendokrinih žlijezda). Stabla mozga se sastoje od medulla oblongata, ponsa i srednjeg mozga.

Velike polutke

- najveći dio mozga, čineći kod odraslih oko 70% svoje težine. Normalno, hemisfere su simetrične. Međusobno su povezani masivnim snopom aksona (corpus callosum), koji omogućuju razmjenu informacija.

Svaka hemisfera se sastoji od četiri režnja: frontalnog, parijetalnog, temporalnog i okcipitalnog. Korteks frontalnih režnjeva sadrži centre koji reguliraju lokomotornu aktivnost, kao i, vjerojatno, centre za planiranje i predviđanje. U korteksu parijetalnih režnjeva, smještenih iza frontalnog, postoje zone tjelesnih osjeta, uključujući osjećaj dodira i osjećaj zglobova i mišića. Bočno do parijetalnog režnja spaja se temporalna, u kojoj se nalazi primarni slušni korteks, kao i središta govora i druge više funkcije. Stražnji dio mozga zauzima zatiljni režanj koji se nalazi iznad malog mozga; njegova kora sadrži zone vizualnih senzacija.

Područja korteksa koja nisu izravno povezana s regulacijom pokreta ili analizom senzornih informacija nazivaju se asocijativni korteks. U tim specijaliziranim zonama, asocijativne veze se formiraju između različitih područja i dijelova mozga, a informacije koje dolaze iz njih su integrirane. Asocijativni korteks osigurava tako složene funkcije kao što su učenje, pamćenje, govor i razmišljanje.

Subkortikalne strukture.

Ispod korteksa nalaze se brojne važne moždane strukture, ili jezgre, koje su nakupine neurona. To su talamus, bazalni gangliji i hipotalamus. Talamus je glavna jezgra koja prenosi osjetila; on prima informacije od osjetila i zauzvrat ih prosljeđuje do odgovarajućih dijelova osjetilnog korteksa. Postoje i nespecifične zone koje su povezane s gotovo cijelim korteksom i, vjerojatno, osiguravaju procese njegove aktivacije i održavanja budnosti i pažnje. Bazalni gangliji su skup nukleusa (takozvana ljuska, blijeda kugla i kaudatna jezgra) koji su uključeni u regulaciju koordiniranih pokreta (pokretanje i zaustavljanje).

Hipotalamus je malo područje u podnožju mozga koje leži ispod talamusa. Bogat krvlju, hipotalamus je važno središte koje kontrolira homeostatske funkcije tijela. Proizvodi tvari koje reguliraju sintezu i oslobađanje hormona hipofize (vidi također HIPOFIZU). U hipotalamusu postoje mnoge jezgre koje obavljaju specifične funkcije, kao što su regulacija metabolizma vode, raspodjela pohranjene masnoće, tjelesna temperatura, seksualno ponašanje, san i budnost.

Stabla mozga

koji se nalazi na dnu lubanje. Spaja leđnu moždinu s prednjim dijelom mozga, a sastoji se od medulle oblongata, ponsa, sredine i diencefalona.

Kroz srednji i srednji mozak, kao i kroz cijeli trup, prolaze motorne staze koje vode do kičmene moždine, kao i neke osjetljive staze od leđne moždine do nadzemnih dijelova mozga. Ispod srednjeg mozga nalazi se most povezan živčanim vlaknima s malim mozgom. Najniži dio trupa - medula - izravno prelazi u kičmenu moždinu. U medulla oblongata nalaze se centri koji reguliraju aktivnost srca i disanje, ovisno o vanjskim okolnostima, a također kontroliraju krvni tlak, želučanu i crijevnu pokretljivost.

Na razini debla, putovi koji povezuju svaku moždanu hemisferu s malim mozgom sijeku se. Stoga svaka od polutki kontrolira suprotnu stranu tijela i povezana je s suprotnom hemisferom malog mozga.

mali mozak

nalazi se ispod okcipitalnih režnjeva moždane hemisfere. Kroz puteve mosta povezan je s nadzemnim dijelovima mozga. Mali mozak regulira suptilne automatske pokrete, koordinirajući aktivnost različitih mišićnih skupina pri izvođenju stereotipnih ponašajnih činova; također neprestano kontrolira položaj glave, torza i udova, tj. uključeni u održavanje ravnoteže. Prema najnovijim podacima, mali mozak igra vrlo značajnu ulogu u formiranju motoričkih sposobnosti, pomažući pamćenje slijeda pokreta.

Ostali sustavi.

Limbički sustav je široka mreža međusobno povezanih područja mozga koja reguliraju emocionalna stanja, kao i pružaju učenje i pamćenje. Jezgre koje tvore limbički sustav uključuju amigdalu i hipokampus (uključene u temporalni režanj), kao i hipotalamus i takozvanu jezgru. transparentni septum (smješten u potkortikalnim dijelovima mozga).

Retikularna formacija je mreža neurona koji se protežu preko cijelog debla do talamusa i dalje su povezani s opsežnim područjima korteksa. Sudjeluje u regulaciji sna i budnosti, održava aktivno stanje korteksa i pridonosi fokusu pozornosti na određene objekte.

ELEKTRIČNA AKTIVNOST MOZGA

Uz pomoć elektroda smještenih na površini glave ili unesenih u supstancu mozga, moguće je popraviti električnu aktivnost mozga zbog ispuštanja njegovih stanica. Evidencija električne aktivnosti mozga s elektrodama na površini glave naziva se elektroencefalogram (EEG). To ne dopušta bilježenje iscjedka pojedinog neurona. Samo kao rezultat sinkronizirane aktivnosti tisuća ili milijuna neurona, na snimljenoj krivulji pojavljuju se zamjetne oscilacije (valovi).

Uz stalnu registraciju na EEG-u, otkrivaju se cikličke promjene koje odražavaju ukupnu razinu aktivnosti pojedinca. U stanju aktivne budnosti, EEG bilježi ne-ritmičke beta valove niske amplitude. U stanju opuštene budnosti zatvorenih očiju prevladavaju alfa valovi s učestalošću od 7-12 ciklusa u sekundi. Pojava sna ukazuje na pojavu sporih valova visoke amplitude (delta valovi). Tijekom razdoblja sanjanja, beta valovi se ponovno pojavljuju na EEG-u, a na temelju EEG-a može se stvoriti lažni dojam da je osoba budna (otuda pojam "paradoksalni san"). Snovi su često praćeni brzim pokretima očiju (sa zatvorenim kapcima). Stoga se sanjanje naziva i spavanje s brzim pokretima očiju (vidi i SLEEP). EEG vam omogućuje dijagnosticiranje nekih bolesti mozga, osobito epilepsije (vidi EPILEPSY).

Ako registrirate električnu aktivnost mozga tijekom djelovanja određenog stimulusa (vizualnog, slušnog ili taktilnog), možete identificirati tzv. evocirani potencijali - sinkroni ispadi određene skupine neurona, koji nastaju kao odgovor na specifični vanjski stimulus. Proučavanjem evociranih potencijala moguće je razjasniti lokalizaciju moždanih funkcija, posebice povezati funkciju govora s određenim područjima temporalnog i frontalnog režnja. Ova studija također pomaže u procjeni stanja senzornih sustava u bolesnika s oslabljenom osjetljivošću.

MUŠKO NEUROHEMIJA

Najvažniji neurotransmiteri u mozgu su acetilkolin, norepinefrin, serotonin, dopamin, glutamat, gama-aminomaslačna kiselina (GABA), endorfini i enkefalini. Osim ovih dobro poznatih tvari, u mozgu vjerojatno funkcionira velik broj drugih koji još nisu proučavani. Neki neurotransmiteri djeluju samo u određenim dijelovima mozga. Stoga se endorfini i enkefalini nalaze samo u putevima koji provode impulse boli. Drugi medijatori, kao što je glutamat ili GABA, su šire distribuirani.

Djelovanje neurotransmitera.

Kao što je već navedeno, neurotransmiteri, koji djeluju na postsinaptičnu membranu, mijenjaju njegovu vodljivost za ione. Često se to događa putem aktivacije u postsinaptičkom neuronu drugog "medijatorskog" sustava, na primjer, cikličkog adenozin monofosfata (cAMP). Djelovanje neurotransmitera može se modificirati pod utjecajem druge klase neurokemijskih tvari - peptidnih neuromodulatora. Oslobođeni presinaptičkom membranom istodobno s medijatorom, oni imaju sposobnost pojačati ili na drugi način promijeniti učinak medijatora na postsinaptičku membranu.

Nedavno otkriveni endorfinski enkefalinski sustav je važan. Enkefalini i endorfini su mali peptidi koji inhibiraju provođenje impulsa boli vezanjem na receptore u središnjem živčanom sustavu, uključujući u višim zonama korteksa. Ova obitelj neurotransmitera potiskuje subjektivnu percepciju boli.

Psihoaktivni lijekovi

- tvari koje se mogu specifično vezati za određene receptore u mozgu i uzrokovati promjene u ponašanju. Identificirali su nekoliko mehanizama njihova djelovanja. Neki utječu na sintezu neurotransmitera, drugi - na njihovo nakupljanje i oslobađanje iz sinaptičkih vezikula (na primjer, amfetamin uzrokuje brzo oslobađanje norepinefrina). Treći mehanizam je vezanje na receptore i imitiranje djelovanja prirodnog neurotransmitera, na primjer, učinak LSD (dietilamid lizergične kiseline) se objašnjava njegovom sposobnošću vezanja na serotoninske receptore. Četvrti tip djelovanja lijeka je blokada receptora, tj. antagonizam s neurotransmiterima. Takvi široko korišteni antipsihotici kao što su fenotiazini (na primjer, klorpromazin ili aminazin) blokiraju dopaminske receptore i time smanjuju učinak dopamina na postsinaptičke neurone. Konačno, posljednji uobičajeni mehanizam djelovanja je inhibicija inaktivacije neurotransmitera (mnogi pesticidi sprečavaju inaktivaciju acetilkolina).

Odavno je poznato da morfin (pročišćeni proizvod opijskog maka) ima ne samo izražen analgetički (analgetski) učinak, nego i sposobnost da uzrokuje euforiju. Zato se koristi kao lijek. Djelovanje morfina povezano je s njegovom sposobnošću da se veže na receptore na ljudskom endorfin-enkefalinskom sustavu (vidi također DROG). Ovo je samo jedan od mnogih primjera da kemijska tvar različitog biološkog podrijetla (u ovom slučaju biljnog podrijetla) može utjecati na funkcioniranje mozga životinja i ljudi, u interakciji sa specifičnim neurotransmiterskim sustavima. Drugi dobro poznati primjer je kurare, izveden iz tropske biljke i sposoban da blokira acetilkolinske receptore. Indijanci Južne Amerike podmazali su kurare, koristeći svoj paralizirajući učinak povezan s blokadom neuromuskularnog prijenosa.

STUDIJE MOZGA

Istraživanje mozga je teško iz dva glavna razloga. Prvo, mozgu, koji je sigurno zaštićen lubanjom, ne može se pristupiti izravno. Drugo, neuroni mozga se ne regeneriraju, tako da svaka intervencija može dovesti do nepovratnog oštećenja.

Unatoč tim poteškoćama, istraživanje mozga i neki oblici njegovog liječenja (prvenstveno neurokirurške intervencije) poznati su još od antičkih vremena. Arheološki nalazi pokazuju da je već u antici čovjek razbio lubanju da bi dobio pristup mozgu. Posebno intenzivno istraživanje mozga provedeno je tijekom ratnih razdoblja, kada je bilo moguće promatrati razne ozljede glave.

Oštećenje mozga kao posljedica ozljede prednjeg dijela ili ozljede zadobivene u vrijeme mira je vrsta eksperimenta u kojem su pojedini dijelovi mozga uništeni. Budući da je to jedini mogući oblik "eksperimenta" na ljudskom mozgu, još jedna važna metoda istraživanja bili su pokusi na laboratorijskim životinjama. Promatrajući bihevioralne ili fiziološke posljedice oštećenja određene moždane strukture, može se prosuditi njezina funkcija.

Električna aktivnost mozga u pokusnih životinja zabilježena je uporabom elektroda smještenih na površini glave ili mozga ili uvedenih u supstancu mozga. Tako je moguće odrediti aktivnost malih skupina neurona ili pojedinih neurona, kao i identificirati promjene u ionskim tokovima preko membrane. Pomoću stereotaktičke naprave koja vam omogućava da uđete u elektrodu na određenoj točki u mozgu, ispituju se njezini nedostupni dubinski dijelovi.

Drugi pristup je uklanjanje malih područja živog tkiva mozga, nakon čega se njegovo postojanje održava kao kriška smještena u hranjivom mediju, ili su stanice odvojene i proučavane u staničnim kulturama. U prvom slučaju možete istražiti interakciju neurona, u drugom - aktivnost pojedinačnih stanica.

Kada se proučava električna aktivnost pojedinih neurona ili njihovih skupina u različitim područjima mozga, početna aktivnost se obično prvi put bilježi, zatim se određuje učinak određenog učinka na funkciju stanica. Prema drugoj metodi, električni impuls se nanosi kroz implantiranu elektrodu kako bi se umjetno aktivirale najbliže neurone. Tako možete proučavati učinke određenih dijelova mozga na druga područja. Ova metoda električne stimulacije bila je korisna u proučavanju sustava aktiviranja matičnih stanica koji prolaze kroz srednji mozak; također se pribjegava kada se pokušava shvatiti kako se procesi učenja i pamćenja odvijaju na sinaptičkoj razini.

Prije sto godina postalo je jasno da su funkcije lijeve i desne hemisfere različite. Francuski kirurg P. Brock, koji je promatrao bolesnike s cerebrovaskularnom nesrećom (moždani udar), otkrio je da su samo bolesnici s oštećenjem lijeve hemisfere imali poremećaj govora. Daljnje studije specijalizacije hemisfera nastavljene su drugim metodama, primjerice EEG snimanjem i evociranim potencijalima.

Posljednjih godina korištene su složene tehnologije za dobivanje slika (vizualizacija) mozga. Dakle, kompjutorska tomografija (CT) je revolucionirala kliničku neurologiju, dopuštajući da se dobije in vivo detaljna (slojevita) slika moždanih struktura. Druga metoda snimanja - pozitronska emisijska tomografija (PET) - daje sliku metaboličke aktivnosti mozga. U ovom slučaju, u čovjeka se uvodi kratkotrajni radioizotop koji se akumulira u različitim dijelovima mozga, i što je veći, njihova metabolička aktivnost je veća. Uz pomoć PET-a, također je pokazano da su govorne funkcije većine ispitanika povezane s lijevom hemisferom. Budući da mozak radi pomoću velikog broja paralelnih struktura, PET daje takve informacije o moždanim funkcijama koje se ne mogu dobiti s pojedinačnim elektrodama.

Istraživanje mozga u pravilu se provodi kombinacijom metoda. Na primjer, američki neurobiolog R. Sperri, sa zaposlenicima, koristio se kao postupak liječenja za rezanje corpus callosum (snop aksona koji povezuje obje hemisfere) kod nekih bolesnika s epilepsijom. Nakon toga, kod ovih bolesnika s "podijeljenim" mozgom istraživana je hemisferna specijalizacija. Utvrđeno je da je za govorne i druge logičke i analitičke funkcije odgovorna dominantna dominantna (obično lijeva) hemisfera, dok nedominantna hemisfera analizira prostorno-vremenske parametre vanjskog okruženja. Dakle, aktivira se kad slušamo glazbu. Mozaička slika aktivnosti mozga sugerira da postoje brojna specijalizirana područja unutar korteksa i subkortikalnih struktura; istovremena aktivnost tih područja potvrđuje koncept mozga kao računalnog uređaja s paralelnom obradom podataka.

S pojavom novih metoda istraživanja, ideje o moždanim funkcijama vjerojatno će se promijeniti. Upotreba uređaja koji nam omogućuju da dobijemo "mapu" metaboličke aktivnosti različitih dijelova mozga, kao i upotrebu molekularno genetičkih pristupa, trebali bi produbiti naše znanje o procesima koji se odvijaju u mozgu. Vidi također neuropsihologija.

USPOREDNA ANATOMIJA

Kod različitih vrsta kralježnjaka, mozak je izuzetno sličan. Ako uspoređujemo na razini neurona, nalazimo izrazitu sličnost karakteristika kao što se koriste neurotransmiteri, fluktuacije u koncentracijama iona, tipove stanica i fiziološke funkcije. Temeljne razlike otkrivene su samo u usporedbi s beskralježnjacima. Neuronibralni neuroni su mnogo veći; često su međusobno povezani ne kemijskim nego električnim sinapama, koje se rijetko nalaze u ljudskom mozgu. U živčanom sustavu beskralježnjaka otkriveni su neki neurotransmiteri koji nisu karakteristični za kralježnjake.

Među kralježnjacima, razlike u strukturi mozga uglavnom se odnose na odnos pojedinih struktura. Procjenjujući sličnosti i razlike u mozgu riba, vodozemaca, gmazova, ptica, sisavaca (uključujući i ljude) moguće je izvesti nekoliko općih obrazaca. Prvo, sve ove životinje imaju istu strukturu i funkcije neurona. Drugo, struktura i funkcije leđne moždine i moždanog debla vrlo su slične. Treće, evolucija sisavaca popraćena je naglašenim povećanjem kortikalnih struktura koje dosežu maksimalni razvoj kod primata. Kod vodozemaca korteks predstavlja samo mali dio mozga, dok je kod ljudi dominantna struktura. Vjeruje se, međutim, da su principi funkcioniranja mozga svih kralježnjaka gotovo isti. Razlike su određene brojem interneuronskih veza i interakcija, što je viši, to je mozak složeniji. Vidi također KOMPARATIVNA ANATOMIJA.