Aivot: toiminnot, rakenne

Aivot ovat tietenkin tärkein osa ihmisen keskushermostojärjestelmää.

Tutkijat uskovat, että sitä käytetään vain 8%.

Siksi sen piilotetut mahdollisuudet ovat loputtomia ja niitä ei tutkita. Myöskään lahjakkuuksien ja inhimillisten voimavarojen välillä ei ole mitään yhteyttä. Aivojen rakenne ja toiminta edellyttävät organismin koko elintärkeän aktiivisuuden hallintaa.

Aivojen sijainti kallon luiden suojelussa takaa kehon normaalin toiminnan.

rakenne

Ihmisen aivot ovat luotettavasti suojattuja kallon vahvoilla luuteilla, ja niillä on lähes koko kallon tila. Anatomit erottavat ehdollisesti seuraavat aivojen alueet: kaksi puolipalloa, runko ja aivopuoli.

Toinen jako on myös otettu. Aivojen osat ovat ajallisia, etuosia ja kruunua ja pään takaosaa.

Sen rakenne koostuu yli sadasta miljardista neuronista. Sen massa on yleensä hyvin erilainen, mutta se saavuttaa 1800 grammaa, naisten keskiarvo on hieman pienempi.

Aivot koostuvat harmaasta aineesta. Kuoren koostuu samasta harmaasta aineesta, jonka muodostavat lähes koko tähän elimeen kuuluvat hermosolut.

Sen alla on piilotettu valkeus, joka koostuu hermosolujen prosesseista, jotka ovat johtimia, hermoimpulsseja lähetetään kehosta alikenttään analysointia varten sekä komentoja kuoresta kehon osiin.

Juoksevan aivojen vastuualueet sijaitsevat aivokuoressa, mutta ne ovat myös valkoisessa aineessa. Syviä keskuksia kutsutaan ydinaseiksi.

Edustaa aivorakennetta, sen onton alueen, joka koostuu neljästä kammiosta, syvyyksissä, jotka on erotettu kanavilla, jossa suojaavaa toimintoa suorittava neste kiertää. Ulkopuolella se on suojattu kolmelta kuorelta.

tehtävät

Ihmisen aivot ovat kehon koko kehon elämä pienimmistä liikkeistä korkealle ajattelutoiminnolle.

Aivojen jakaumat ja niiden toiminnot käsittävät reseptorimekanismien signaalien käsittelyn. Monet tutkijat uskovat, että sen tehtäviin kuuluu myös vastuu tunteista, tunteista ja muistista.

Yksityiskohdissa olisi otettava huomioon aivojen perustoiminnot sekä sen osien erityinen vastuu.

liike

Kaikki kehon moottoriaktiivisuus viittaa keskisen gyrus-hoidon hoitoon, joka kulkee parietaalisen lohen etuosan läpi. Liikkeiden keskinäinen koordinointi ja tasapainon ylläpitäminen ovat niskakalvon alueella sijaitsevien keskusten vastuulla.

Niskakyhmän lisäksi tällaiset keskukset sijaitsevat suoraan aivoissa, ja tämä elin vastaa myös lihasmuistista. Siksi aivopuolen toimintahäiriöt johtavat tuki- ja liikuntaelimistön toiminnan häiriöihin.

herkkyys

Kaikkia aistinvaraisia ​​toimintoja ohjaa parietaalilohkon takaa kulkeva keski-gyrus. Tässä on myös keskus, jossa ohjataan kehon asemaa, sen jäseniä.

Sense-elimet

Kuulokohdissa sijaitsevat keskukset ovat vastuussa kuuloherkkyydestä. Visuaalisia tunteita henkilölle tarjoavat pään takana olevat keskukset. Heidän työnsä näkyy selvästi silmäkokeiden taulukossa.

Kääntöjen keskinäinen kytkeytyminen ajallisten ja etupuolisten lohkojen risteyksessä piilottaa keskukset, jotka ovat vastuussa haju-, maku- ja tuntoherkkyydestä.

Puhefunktio

Tämä toiminnallisuus voidaan jakaa kykyyn tuottaa puhetta ja kykyä ymmärtää puhetta.

Ensimmäistä toimintoa kutsutaan moottoriksi, ja toinen on aistillinen. Heistä vastuussa olevat sivustot ovat lukuisia ja sijaitsevat oikealla ja vasemmalla puolipalloilla.

Reflex-toiminto

Ns. Pitkänomainen osasto sisältää alueita, jotka ovat vastuussa elintärkeistä prosesseista, joita tietoisuus ei hallitse.

Näitä ovat sydänlihaksen supistukset, hengitys, verisuonten kapeneminen ja laajentuminen, suojaavat refleksit, kuten repiminen, aivastelu ja oksentelu, sekä sisäelinten sileiden lihasten tilan seuranta.

Shell-toiminnot

Aivoissa on kolme kuoret.

Aivojen rakenne on sellainen, että suojauksen lisäksi jokainen kalvo suorittaa tiettyjä toimintoja.

Pehmeä kuori on suunniteltu varmistamaan normaali verenkierto, jatkuva hapen virtaus keskeytymätöntä toimintaa varten. Myös pienimmät verisuonet, jotka liittyvät pehmeään vaippaan, tuottavat selkäydinnestettä kammioissa.

Araknoidikalvo on alue, jossa neste kiertää, tekee työtä, jota imusolmuke toimii muualla kehossa. Toisin sanoen se suojaa patologisia aineita vastaan ​​pääsemästä keskushermostoon.

Kova kuori on pääkallon luiden vieressä ja varmistaa niiden kanssa harmaan ja valkoisen sylinterin vakauden, suojaa sitä iskuilta, siirtyy mekaanisten iskujen aikana päähän. Myös kova kuori erottaa sen osat.

osastot

Mitä aivot koostuvat?

Aivojen rakenne ja päätoiminnot toteutetaan sen eri osien avulla. Ontogeneesin prosessissa muodostettujen viiden osion elimen anatomian näkökulmasta.

Aivojen hallinnan eri osat ja niiden vastuulla ovat henkilön yksittäisten järjestelmien ja elinten toiminta. Aivot ovat ihmiskehon tärkein elin, sen erityisosastot vastaavat koko ihmiskehon toiminnasta.

pitkulainen

Tämä osa aivoista on luonnollinen osa selkärankaa. Se muodostui ennen kaikkea ontogeneesin prosessissa, ja täällä keskukset sijaitsevat, jotka ovat vastuussa ehdottomista refleksitoiminnoista sekä hengityksestä, verenkierrosta, aineenvaihdunnasta ja muista prosesseista, joita tietoisuus ei hallitse.

Posterioriset aivot

Mikä on aivojen takana?

Tällä alueella on aivopuoli, joka on elimen pienentynyt malli. Takan aivot ovat vastuussa liikkeiden koordinoinnista, kyvystä ylläpitää tasapainoa.

Ja posteriori-aivot ovat paikka, jossa hermoimpulssit välittyvät pikkuaivojen hermosolujen kautta, jotka tulevat sekä raajoista että muista kehon osista, ja päinvastoin, toisin sanoen koko henkilön fyysinen aktiivisuus hallitaan.

keskimääräinen

Tätä aivojen osaa ei ole täysin ymmärretty. Keskipitkää, sen rakennetta ja toimintoja ei ole täysin ymmärretty. On tunnettua, että keskellä, joka vastaa perifeerisestä näystä, reaktio teräviin ääniin on täällä. On myös tunnettua, että aivojen osat sijaitsevat tässä, jotka vastaavat havaintoelinten normaalista toiminnasta.

väli-

Tässä on osio nimeltä thalamus. Se kulkee läpi kaikki hermopulssit, joita kehon eri osat lähettävät puolipallojen keskuksiin. Thalamuksen rooli on valvoa kehon sopeutumista, antaa vasteen ulkoisille ärsykkeille, tukee normaalia aistien havaitsemista.

Välikappaleessa on hypotalamus. Tämä osa aivoista stabiloi perifeeristä hermostoa ja ohjaa myös kaikkien sisäelinten toimintaa. Tässä on on-off-organismi.

Se on hypotalamus, joka säätelee kehon lämpötilaa, verisuonten sävyjä, sisäelinten sileiden lihasten supistumista (peristaltiikkaa) ja muodostaa myös nälän ja kylläisyyden tunteen. Hypotalamus hallitsee aivolisäkettä. Toisin sanoen se on vastuussa hormonaalisen järjestelmän toiminnasta, valvoo hormonien synteesiä.

Lopullinen

Lopullinen aivot ovat yksi aivojen nuorimmista osista. Corpus callosum tarjoaa yhteyden oikean ja vasemman pallonpuoliskon välillä. Ontogeneesin prosessissa se muodostui viimeisestä kaikista sen osista, se muodostaa elimen pääosan.

Lopullisten aivojen alueet suorittavat kaiken korkeamman hermoston toiminnan. Tässä on ylivoimainen määrä konvoluutioita, se on läheisesti yhteydessä subktexiin, sen kautta koko organismin elämää hallitaan.

Aivot, sen rakenne ja toiminnot ovat suurelta osin käsittämätöntä tutkijoille.

Monet tutkijat tutkivat sitä, mutta ne ovat vielä kaukana kaikkien salaisuuksien ratkaisemisesta. Tämän kehon erityispiirre on se, että sen oikea puolipallo ohjaa kehon vasemman puolen työtä ja vastaa myös kehon yleisistä prosesseista, ja vasemman pallonpuoliskon koordinoi kehon oikeaa puolta ja vastaa lahjakkuuksista, kyvyistä, ajattelusta, tunteista ja muistista.

Eräillä keskuksilla ei ole kaksinkertaista vastakkaista pallonpuoliskoa, ne sijaitsevat vasemmanpuoleisissa oikealla puolella ja vasemmalla oikealla.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kaikki prosessit, hienosta moottori- taitosta kestävyyteen ja lihasvoimaan, sekä emotionaalinen sfääri, muisti, kyvyt, ajattelu, älykkyys, ovat yhden pienen elimen hallinnassa, mutta silti käsittämätön ja salaperäinen rakenne.

Kirjaimellisesti koko henkilön elämää ohjaa pää ja sen sisältö, joten on niin tärkeää suojata hypotermiaa ja mekaanisia vaurioita vastaan.

Ihmisen aivojen rakenne

Ihmisen aivot ovat 1,5 kg: n pehmeä, huokoinen tiheys. Aivot koostuvat 50-100 miljardista hermosolusta (neuroneista), jotka on yhdistetty enemmän kuin biljardi yhdisteistä. Tämä tekee ihmisen aivot (GM) kaikkein monimutkaisimmaksi ja tällä hetkellä täydelliseksi tunnetuksi rakenteeksi. Sen tehtävänä on integroida ja hallita kaikkia tietoja, kannustimia sisäisestä ja ulkoisesta ympäristöstä. Pääkomponentti on lipidit (noin 60%). Ruoka on tarjolla verenkiertoon ja hapen rikastumiseen. GM-henkilö muistuttaa ulkonäöltään pähkinää.

Katsokaa historiaa ja modernisuutta

Aluksi sydäntä pidettiin ajatusten ja tunteiden eliminä. Kuitenkin ihmiskunnan kehityksessä määritettiin käyttäytymisen ja GM: n välinen suhde (löydettyjen kilpikonnien trepanaation jälkien mukaisesti). Tätä neurokirurgiaa käytettiin todennäköisesti päänsärkyjen, kallonmurtumien ja mielisairauksien hoitoon.

Historiallisen ymmärryksen näkökulmasta aivot ovat huomion keskellä muinaisessa kreikkalaisessa filosofiassa, kun Pythagoras ja myöhemmin Platon ja Galen ymmärsivät hänet sielun elimeksi. Aivotoiminnan määrittelyssä merkittävät edistysaskelet antoivat tulokset lääkäreistä, jotka autopsioiden perusteella tutkivat elimen anatomiaa.

Nykyään lääkärit käyttävät EEG-laitetta, joka tallentaa aivojen toimintaa elektrodien läpi, tutkimaan GM: ää ja sen toimintaa. Menetelmää käytetään myös aivokasvainten diagnosointiin.

Neoplasman poistamiseksi nykyaikainen lääketiede tarjoaa ei-invasiivisen menetelmän (ilman viiltoa) - steroosurgia. Mutta sen käyttö ei estä kemiallisen hoidon käyttöä.

Embryoninen kehitys

GM kehittyy alkionkehityksen aikana hermoputken etuosasta, joka tapahtuu kolmannella viikolla (20-27 päivän kehitys). Neuraaliputken pääpäässä muodostuu 3 primaarista aivoverenkiertoa - etu-, keski- ja posteriorinen. Samalla luodaan niskakyhmy, etuosa.

Lapsen kehityksen viikolla viikossa muodostuvat sekundaariset aivohalvaukset, jotka muodostavat aikuisten aivojen tärkeimmät osat. Edessä aivot on jaettu välituotteisiin ja lopullisiin, takaisin poneihin, aivopuoleen.

Soluissa muodostuu aivo-selkäydinneste.

anatomia

GM kuten hermoston energia, ohjaus ja organisatorinen keskus on tallennettu neurokraniiniin. Aikuisilla sen volyymi (paino) on noin 1500 g, mutta erikoistunut kirjallisuus osoittaa GM: n massan suurta vaihtelua (sekä ihmisillä että eläimillä, esimerkiksi apinoilla). Pienin paino - 241 g ja 369 g sekä suurin paino - 2850 g löytyi väestön edustajista, joilla oli vakava henkinen vajaatoiminta. Sukupuolten välinen ero on erilainen. Miesten aivojen paino on noin 100 g enemmän kuin naaras.

Aivojen sijainti päässä näkyy leikkauksessa.

Aivot ja selkäydin muodostavat keskushermoston. Aivot sijaitsevat kallo, suojattu vaurioilta, joka on nestettä, joka täytti kallonontelon, aivo-selkäydinneste. Ihmisen aivojen rakenne on hyvin monimutkainen - se sisältää kuoren, joka on jaettu kahteen puolipalloon, jotka ovat toiminnallisesti erilaisia.

Oikean pallonpuoliskon tehtävänä on ratkaista luovia ongelmia. Se vastaa tunteiden ilmentymisestä, kuvien, värien, musiikin, kasvojentunnistuksen, herkkyyden havainnointi on intuition lähde. Kun henkilö kohtaa ongelman, ongelma on juuri tämä puolipallo, joka alkaa toimia.

Vasemman pallonpuoliskon hallitsevat tehtävät, jotka henkilö on jo oppinut selviytymään. Metaforisesti vasemmanpuoleisen pallonpuoliskon voi kutsua tieteelliseksi, koska siihen kuuluu looginen, analyyttinen, kriittinen ajattelu, kielitaidon laskeminen ja käyttö sekä älykkyys.

Aivot sisältävät 2 ainetta - harmaa ja valkoinen. Harmaat aineet aivojen pinnalla tuottavat kuorta. Valkoinen aine koostuu suuresta määrästä akseleita, joissa on myeliinikuoret. Se on harmaata ainetta. Valkoisen aineen paketit, jotka kulkevat keskushermostoon, kutsutaan hermostoon. Nämä polut antavat signalointia CNS: n muille rakenteille. Toiminnasta riippuen polut on jaettu afferentteihin ja efferentteihin:

• afferenttireitit tuovat signaalit harmaaseen aineeseen toisesta neuroniryhmästä;
• efferenttireitit muodostavat neuronien aksoneja, mikä johtaa signaaleihin CNS: n muille soluille.

Aivojen suojaus

GM: n suoja on kallo, kalvot (meningi) ja aivo-selkäydinneste. Kudoksen lisäksi CNS-hermosolut suojataan myös veren aivoesteen (BBB) ​​aiheuttamilta altistumiselta haitallisille aineille verestä. BBB on vierekkäinen endoteelisolujen kerros, joka on läheisesti yhteydessä toisiinsa ja estää aineiden kulkeutumisen solujen välisten tilojen läpi. Patologisissa tiloissa, kuten tulehduksessa (meningiitti), BBB: n eheys on heikentynyt.

Skins

Aivot ja selkäydin peittävät 3 kerrosta kalvoja - kiinteitä, araknoidisia, pehmeitä. Kalvojen komponentit ovat aivojen sidekudosta. Niiden yhteinen tehtävä on suojata keskushermostoon, keskushermostoon suuntautuviin verisuoniin, kerätä aivo-selkäydinneste.

Aivojen pääosat ja niiden toiminnot

GM on jaettu useisiin osiin - osastoihin, jotka suorittavat erilaisia ​​toimintoja, mutta työskentelevät yhdessä muodostaen pääkappaleen. Kuinka monta jakaumaa GM: ssä ja mitkä aivot ovat vastuussa kehon tietyistä kyvyistä?

Mitä ihmisen aivot koostuvat - alueet:

• Taka-aivo sisältää selkäytimen jatkumisen - pitkänomaiset ja kaksi muuta osaa - ponsseja ja pikkuaivoja. Silta ja aivopuoli muodostavat yhdessä taka-aivot kapeassa merkityksessä.
• Keskimäärin.
• Edessä on keski- ja loppu-aivot.

Aivokannan muodostavat yhdistelmä keski-aivot, silta. Tämä on ihmisen aivojen vanhin osa.

Medulla oblongata

Ydin on selkäydin jatko. Se sijaitsee kallon takana.

• kraniaalisten hermojen tulo ja poistuminen;
• signalointi GM: n keskuksiin, laskevien ja nousevien hermosolujen kulkuun;
• retikulaarisen muodon sijainti on sydämen toiminnan koordinointi, vasomotorisen keskuksen ylläpito, ehdottomien refleksien keskipiste (hikka, syljeneritys, nieleminen, yskä, aivastelu, oksentelu);
• häiriötilanteessa refleksejä ja sydämen toimintaa häiritään (takykardia ja muut aivohalvausongelmat).

pikkuaivot

Aivot ovat 11% koko aivoista.

• moottorikoordinoinnin keskipiste, fyysisen aktiivisuuden hallinta on proprioseptiivisen inervaation koordinoiva komponentti (lihassävyn hallinta, lihasliikkeiden tarkkuus ja koordinointi);
• tasapainon tuki, asento;
• rikkomalla aivojen toimintaa (riippuen häiriön asteesta) on hypotonia, hitaus kävelyn aikana, kyvyttömyys ylläpitää tasapainoa, puhehäiriöt.

Ohjaamalla liikkeen aktiivisuutta aivopuoli arvioi statokineettisestä laitteesta (sisäkorvasta) ja proprioseptoreista saadut tiedot kehon nykyiseen sijaintiin ja liikkumiseen liittyvissä jänteissä. Aivopuoli saa myös tietoa suunnitelluista liikkeistä GM: n moottorikuoresta, vertaa sitä nykyisiin kehon liikkeisiin ja lopulta lähettää signaaleja kuorelle. Sitten hän ohjaa liikkeitä suunnitellessaan. Tätä palautetta käyttämällä kuori voi palauttaa komentoja, lähettää ne suoraan selkäytimeen. Tämän seurauksena henkilö voi tehdä hyvin koordinoituja toimia.

aivosilta

Se muodostaa poikittaisen aallon aivojen yli, joka liittyy aivopuoleen.

• pään poistumishermojen alue ja niiden ytimien laskeutuminen;
• signaalin siirto keskushermoston korkeisiin ja alempiin keskuksiin.

keskiaivojen

Tämä on pienin aivojen osa, fylogeneettisesti vanha aivokeskus, joka on osa aivorunkoa. Midrainin yläosa muodostaa kvadripolin.

• ylemmät kukkulat osallistuvat visuaalisiin reitteihin, toimivat visuaalisena keskuksena, osallistuvat visuaalisiin reflekseihin;
• Alhaisemmat kukkulat osallistuvat kuulo-reflekseihin - tarjoavat heijastavia reaktioita ääniin, äänenvoimakkuutta, refleksiivistä äänenvoimakkuutta.

Välituote (Diencephalon)

Diencephalon on pääosin suljettu päätelaitteelle. Se on yksi neljästä tärkeimmistä aivojen osista. Se koostuu kolmesta rakenteesta - thalamus, hypotalamus, epithalamus. Erilliset osat rajoittavat III-kammiota. Aivolisäke on liitetty hypotalamukseen suppilon kautta.

Thalamic-toiminto

Talamus on 80% diencephalonista, se on perusta kammion sivuseinämille. Thalamuksen ytimet suuntaavat aistinvaraiset tiedot kehosta (selkäydin) - kipua, kosketusta, näkö- tai kuulosignaaleja - tiettyihin aivojen alueisiin. Kaikki aivokuorelle suuntautuvat tiedot tulisi suunnata talamusiin - tämä on portti aivokuorelle. Thalamuksen tiedot käsitellään aktiivisesti, muuttuvat - se lisää tai pienentää kuorelle tarkoitettuja signaaleja. Jotkut motoriset thalamic-ytimet.

Hypotalamuksen toiminta

Tämä on diencephalonin alempi osa, jonka alapuolella ovat optisen hermon (chiasma opticum) leikkauspisteet, jotka sijaitsevat alaspäin aivolisäkkeellä ja jotka erittävät suuren määrän hormoneja. Hypotalamus varastoi suuren määrän harmaata ainetta, ja toiminnallisesti se on tärkein keskus elinten hallintaan:

• autonomisen hermoston (parasympaticus ja sympaticus) hallinta;
• emotionaalisten vasteiden hallinta - osa limbiseen järjestelmään sisältää alueen pelkoa, vihaa, seksuaalista energiaa, iloa;
• kehon lämpötilan säätely;
• nälän säätäminen, jano - ravintoaineiden havaitsemisen alueet;
• käyttäytymisen hallinta - syömisen motivaation hallinta, syömän ruoan määrän määrittäminen;
• unen-herätyssyklin ohjaus - vastaa unen syklin ajasta;
• endokriinisen järjestelmän (hypotalamuksen ja aivolisäkkeen) seuranta;
• muistinmuodostus - tietojen saaminen hippokampuksesta, osallistuminen muistin luomiseen.

Epithalamic-toiminto

Tämä on diencephalonin kaikkein takaosa, joka koostuu käpyrauhasta - epifyysi. Erittää melatoniinin hormonin. Melatoniini merkitsee kehoa valmistautumaan nukkumiskiertoon, vaikuttaa biologiseen kelloon, murrosikäytymiseen jne.

Aivolisäkkeen toiminta

Endokriiniset, adenohypofyysi - hormonien tuotanto (GH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolaktiini); neurohypofyysi - hypotalamuksessa tuotettujen hormonien eritys: ADH, oksitosiini.

Lopullinen aivot

Tämä aivojen elementti on suurin osa ihmisen keskushermostoa. Sen pinta koostuu harmaasta kuoresta. Alla on valkoisen aineen ja basaaliganglionit.

• lopullinen aivot koostuvat pallonpuoliskoista, jotka muodostavat 83% aivojen kokonaismassasta;
• kahden pallonpuoliskon välillä on syvä pitkittäinen ura (fissura longitudinalis cerebri), joka ulottuu aivoihin (corpus callosum), joka yhdistää pallonpuoliskot ja välittää niiden välistä yhteistyötä;
• pinnalla on uria ja gyrus.

• hermoston hallinta - ihmisen tietoisuuden paikka;
• muodostuu harmaasta aineesta - muodostuu hermosolujen, niiden dendriittien ja aksonin kehoista; ei sisällä hermoratoja;
• jonka paksuus on 2-4 mm;
• on 40% GM: n kokonaismäärästä.

Kuori-alueet

Puolipallojen pinnalla on pysyviä uria, jotka jakavat ne 5 lohkoon. Etusilmukka (lobus frontalis) sijaitsee keskisen sulcusin (sulcus centralis) edessä. Occipital lobe ulottuu keskiosasta parietal-occipital sulcus (sulcus parietooccipitalis).

Frontaalilohkon alueet

Päämoottorialue sijaitsee keskeisen sulcusin edessä, jossa pyramidisolut sijaitsevat, joiden aksonit muodostavat pyramidin (kortikaalisen) polun. Nämä polut tarjoavat tarkat ja mukavat kehon liikkeet, erityisesti kyynärvarren, sormien, kasvojen lihakset.

Premotor-kuori. Tämä alue sijaitsee päämoottorialueen edessä, ohjaa monimutkaisempia vapaata toimintaa, riippuen aistien palautteesta - esineiden takavarikoinnista, liikkumisesta esteiden yli.

Broca-puheen keskipiste on yleensä vasemman tai hallitsevan pallonpuoliskon alaosassa. Broca-keskus vasemmalla pallonpuoliskolla (jos se hallitsee) ohjaa puhetta, oikealla pallonpuoliskolla se tukee puhutun sanan emotionaalista väriä; tämä alue on mukana myös sanojen ja puheen lyhyen aikavälin muistissa. Broca-keskus liittyy yhden käden ensisijaiseen käyttöön töissä - vasemmalle tai oikealle.

Visuaalinen alue on moottorin osa, joka ohjaa vaadittavat nopeat silmäliikkeet, kun tarkastellaan liikkuvaa kohdetta.

Haju-alue - joka sijaitsee etummaisten lohkojen pohjalta, joka vastaa hajua. Hajujauhe liittyy hajualueisiin limbisen järjestelmän alemmissa keskuksissa.

Prefontalinen aivokuori on suuri alue etupiiristä, joka vastaa kognitiivisista toiminnoista: ajattelu, havainto, tietoinen muistaminen, abstrakti ajattelu, itsetuntemus, itsekontrollointi, pysyvyys.

Parietaalilohkon alueet

Kuoren herkkä alue sijaitsee aivan keskisen sulcusin takana. Vastaa yleisten kehon tunteiden - ihon tunteen (kosketus, lämpö, ​​kylmä, kipu), maku. Tämä keskus pystyy paikallistamaan spatiaalisen käsityksen.

Coma-herkkä alue - herkän alueen takana. Osallistuu esineiden tunnistamiseen niiden muodosta riippuen aiemman kokemuksen perusteella.

Laskimon lohen alueet

Tärkein visuaalinen alue sijaitsee niskakalvon loppupäässä. Hän saa visuaalista tietoa verkkokalvosta, käsittelee tietoja molemmilta silmin yhdessä. Siellä havaitaan esineiden suunta.

Assosiatiivinen visuaalinen alue sijaitsee pääosan edessä, auttaa sitä määrittämään esineiden värin, muodon ja liikkeen. Se auttaa myös muiden aivojen osien kanssa etu- ja takareittien läpi. Etureitti kulkee puolipallojen alareunaa pitkin, osallistuu sanojen tunnistamiseen lukemisen aikana, kasvojen tunnistamiseen. Jälkipolku kulkee parietaalilohkoon, osallistuu kohteiden välisiin avaruusyhteyksiin.

Tilapäiset lobe-alueet

Kuuleminen ja vestibulaarinen alue sijaitsevat ajallisessa lohkossa. Tärkein ja assosiatiivinen alue eroaa toisistaan. Tärkein havaitsee äänekkyyden, äänenvoimakkuuden, rytmin. Assosiatiivinen - perustuu äänien muistamiseen, musiikkiin.

Puhealue

Puhe on laaja puheeseen liittyvä alue. Hallitsee vasemman pallonpuoliskon (oikeanpuoleisissa). Tähän mennessä on määritetty 5 aluetta:

• Broca-vyöhyke (puheenmuodostus);
• Wernicken vyöhyke (puheen ymmärtäminen);
• Broca-alueen edessä ja alapuolella oleva puoleinen prefrontaalinen kuori (puheanalyysi);
• ajallisen lohen alue (puheen kuulo- ja visuaalisten näkökohtien koordinointi);
• sisäinen lohko - artikulaatio, rytmien tunnistaminen, ilmaisu.

Oikealla pallonpuoliskolla ei ole mukana oikeanpuoleista puheprosessia, vaan se toimii sanojen ja niiden emotionaalisen värityksen tulkinnassa.

Sivupuolen puolipallot

Vasemman ja oikean pallonpuoliskon toiminnassa on eroja. Molemmat pallonpuoliskot koordinoivat kehon vastakkaisia ​​osia, niillä on erilaiset kognitiiviset toiminnot. Useimmille ihmisille (90-95%) vasemmanpuoleinen pallonpuoleinen hallitsee erityisesti kielitaitoa, matematiikkaa, logiikkaa. Päinvastoin, oikea puolipallo valvoo visuaalisia avaruuskykyjä, ilmeitä, intuitiota, tunteita, taiteellisia ja musiikillisia kykyjä. Oikea puolipallo toimii suurella kuvalla ja vasemmalla pienillä yksityiskohdilla, mikä sitten loogisesti selittää. Muissa väestöryhmissä (5–10%) molempien pallonpuoliskojen toiminnot ovat vastakkaisia, tai molemmilla puolipalloilla on sama kognitiivinen funktio. Funktionaaliset erot puolipallojen välillä ovat yleensä suurempia miehillä kuin naisilla.

Basal ganglia

Perusgangliot ovat syvällä valkoisessa aineessa. Ne toimivat monimutkaisena hermorakenteena, joka edistää aivokuoren liikkumista. He alkavat, pysäyttävät, säätelevät vapaiden liikkeiden voimakkuutta, valvovat aivokuoren, voivat valita sopivat lihakset tai liikkeet tietyn tehtävän hoitamiseksi, estävät vastakkaisia ​​lihaksia. Heidän tehtävänsä vastaisesti kehittyy Parkinsonin tauti, Huntingtonin tauti.

Aivo-selkäydinneste

Aivo-selkäydinneste on kirkas neste, joka ympäröi aivoja. Nesteen tilavuus on 100-160 ml, koostumus on samanlainen kuin veriplasma, josta se syntyy. Kuitenkin aivo-selkäydinneste sisältää enemmän natrium- ja kloridi-ioneja, vähemmän proteiineja. Solut sisältävät vain pienen osan (noin 20%), suurin prosenttiosuus on subarahhnoidisessa tilassa.

tehtävät

Aivo-selkäydinneste muodostaa nestemäisen kalvon, helpottaa keskushermoston rakenteita (vähentää GM: n massaa 97%: iin), suojaa omalta painoltaan aiheutuvilta vaurioilta, sokki, ravitsee aivoja, poistaa hermosolujen jätettä, auttaa välittämään kemiallisia signaaleja keskushermoston eri osien välillä.

IHMISPIIRI

HUMAN BRAIN, elin, joka koordinoi ja säätelee kaikkia elimistön elintärkeitä toimintoja ja ohjaa käyttäytymistä. Kaikki ajatuksemme, tunteemme, tunteet, toiveet ja liikkeet liittyvät aivojen työhön, ja jos se ei toimi, henkilö siirtyy kasvulliseen tilaan: kyky toimia, tunteita tai reaktioita ulkoisiin vaikutuksiin menetetään. Tässä artikkelissa keskitytään ihmisen aivoihin, monimutkaisempiin ja hyvin organisoituneisiin kuin eläinten aivot. Ihmisen aivojen ja muiden nisäkkäiden rakenteessa on kuitenkin huomattavia yhtäläisyyksiä, kuten useimmiten selkärankaisten lajeja.

Keskushermosto (CNS) koostuu aivoista ja selkäytimestä. Se liittyy kehon eri osiin perifeerisillä hermoilla - moottori ja aistinvarainen. Katso myös NERVOUS SYSTEM.

Aivot ovat symmetrinen rakenne, kuten useimmat muutkin kehon osat. Syntymähetkellä sen paino on noin 0,3 kg, kun taas aikuisessa se on noin. 1,5 kg. Aivojen ulkoisessa tutkimuksessa kiinnitetään huomiota kahteen suurempaan pallonpuoliskoon, jotka peittävät syvemmät muodot. Puolipallojen pinta on peitetty urilla ja kierteillä, jotka lisäävät aivokuoren pintaa (aivojen ulkokerros). Pikkupellin takana on pinta, jonka pinta on ohuempi. Suurten pallonpuoliskojen alapuolella on selkäytimeen kulkeutuva aivorunko. Hermot jättävät runko- ja selkäytimen, jota pitkin tieto virtaa sisäisistä ja ulkoisista reseptoreista aivoihin, ja signaalit lihaksille ja rauhasille virtaavat vastakkaiseen suuntaan. 12 paria kallon hermoja liikkuu pois aivoista.

Aivojen sisällä erottuu harmaa aine, joka koostuu pääasiassa hermosolujen ruumiista ja muodostaa kuoren, ja valkoista ainetta - hermokuituja, jotka muodostavat johtavia polkuja, jotka yhdistävät aivojen eri osat, ja muodostavat myös hermoja, jotka ylittävät keskushermostojärjestelmän ja menevät eri elimet.

Aivot ja selkäydin on suojattu luun tapauksilla - kallo ja selkäranka. Aivojen ja luiden seinien välillä on kolme kuoret: ulompi - dura mater, sisempi - pehmeä ja niiden välillä - ohut araknoidi. Membraanien välinen tila on täytetty aivo-selkäydinnesteellä, joka on samanlainen koostumuksessa kuin veriplasma, tuotettuna intraserebraalisissa onteloissa (aivojen kammiot) ja kiertää aivoissa ja selkäytimessä, joka toimittaa sen ravintoaineiden ja muiden elintärkeän toiminnan kannalta tarpeellisten tekijöiden kanssa.

Aivojen veren tarjontaa tarjoavat pääasiassa kaulavaltimot; aivojen pohjalla ne on jaettu suuriin haaroihin, jotka menevät sen eri osiin. Vaikka aivojen paino on vain 2,5% ruumiinpainosta, se saa jatkuvasti, päivällä ja yöllä, 20% kehosta ja siten hapesta kiertävästä verestä. Itse aivojen energiavarat ovat erittäin pieniä, joten se on erittäin riippuvainen hapen saannista. On olemassa suojamekanismeja, jotka voivat tukea aivoveren virtausta verenvuodon tai vamman sattuessa. Aivoverenkierron piirre on myös ns. veri-aivoesteet. Se koostuu useista kalvoista, jotka rajoittavat verisuonten seinien läpäisevyyttä ja monien yhdisteiden virtausta verestä aivojen aineeseen; täten tämä esto suorittaa suojaustoimintoja. Esimerkiksi monet lääkeaineet eivät tunkeudu sen läpi.

BRAIN CELLS

CNS-soluja kutsutaan neuroneiksi; niiden tehtävänä on tietojenkäsittely. Ihmisen aivoissa 5 - 20 miljardia neuronia. Aivojen rakenteessa on myös glia- soluja, noin 10 kertaa enemmän kuin neuronit. Glia täyttää neuronien välisen tilan, muodostaen hermokudoksen tukikehyksen ja suorittaa myös aineenvaihdunta- ja muita toimintoja.

Neuroni, kuten kaikki muutkin solut, ympäröi puoliläpäisevää (plasman) kalvoa. Kaksi eri prosessia poikkeaa soluelimestä - dendriitit ja aksonit. Useimmilla neuroneilla on monia haarautuvia dendriittejä, mutta vain yksi aksoni. Dendriitit ovat yleensä hyvin lyhyitä, kun taas aksonin pituus vaihtelee muutamasta senttimetristä useisiin metreihin. Neuronin kehossa on ydin ja muut organellit, samat kuin muissa kehon soluissa (katso myös CELL).

Hermoston impulssit.

Tietojen välittäminen aivoissa sekä hermosto kokonaisuudessaan toteutetaan hermoimpulssien avulla. Ne levisivät suuntaan solun rungosta aksonin päätelaitteeseen, joka voi haarautua, muodostaen joukon päätteitä, jotka ovat yhteydessä muihin neuroneihin kapean raon, synapsin kautta; impulssien siirtoa synapsin kautta välittävät kemialliset aineet - välittäjäaineet.

Hermon impulssi on yleensä peräisin dendriitistä - hermosolujen hajahaaraisista prosesseista, jotka ovat erikoistuneet saamaan tietoa muista neuroneista ja lähettämään ne neuronin keholle. Dendriiteissä ja pienemmässä määrässä solun rungossa on tuhansia synapseja; se on aksonisynapsien kautta, jotka kantavat tietoa neuronin kehosta, välittävät sen muiden neuronien dendriiteille.

Aksonin pää, joka muodostaa synapsin presynaptisen osan, sisältää pieniä vesikkeleitä neurotransmitterin kanssa. Kun impulssi saavuttaa presynaptisen kalvon, vesikkelin neurotransmitteri vapautuu synaptiseen lohkoon. Axonin pää sisältää vain yhden tyyppisen neurotransmitterin, usein yhdessä yhden tai useamman tyyppisen neuromodulaattorin kanssa (katso alla Brain-neurokemia).

Aksonin presynaptisesta membraanista vapautunut neurotransmitteri sitoutuu postsynaptisen neuronin dendriittien reseptoreihin. Aivot käyttävät erilaisia ​​neurotransmittereita, joista kukin liittyy sen erityiseen reseptoriin.

Dendriittien reseptorit on liitetty kanaviin puoliläpäisevässä postsynaptisessa membraanissa, joka ohjaa ionien liikkumista kalvon läpi. Rauhassa neuronin sähköpotentiaali on 70 millivolttia (lepopotentiaali), kun taas kalvon sisäpuoli latautuu negatiivisesti ulomman suhteen. Vaikka on olemassa erilaisia ​​välittäjiä, niillä kaikilla on stimuloiva tai inhiboiva vaikutus postsynaptiseen neuroniin. Stimuloiva vaikutus toteutetaan parantamalla tiettyjen ionien, pääasiassa natriumin ja kaliumin, virtausta kalvon läpi. Tämän seurauksena sisäpinnan negatiivinen varaus vähenee - depolarisaatio tapahtuu. Jarrutusvaikutus tapahtuu pääasiassa kaliumin ja kloridin virtauksen muutoksen seurauksena, minkä seurauksena sisäpinnan negatiivinen varaus muuttuu suuremmaksi kuin levossa ja hyperpolarisaatio tapahtuu.

Neuronin tehtävänä on integroida kaikki synapsien kautta havaitut vaikutukset kehoonsa ja dendriitteihin. Koska nämä vaikutukset voivat olla ärsyttäviä tai inhiboivia eivätkä ole samanaikaisesti ajan kanssa, neuronin on laskettava synaptisen aktiivisuuden kokonaisvaikutus ajan funktiona. Jos eksitatorinen vaikutus vallitsee inhiboivasta kohdasta ja kalvon depolarisaatio ylittää kynnysarvon, tietty osa neuronin kalvosta aktivoituu - aksonin (axon tubercle) pohjan alueella. Tässä natrium- ja kaliumionien kanavien avaamisen seurauksena syntyy toimintapotentiaali (hermoimpulssi).

Tämä potentiaali ulottuu edelleen pitkin aksonia sen päähän nopeudella 0,1 m / s - 100 m / s (sitä paksumpi aksoni, sitä suurempi johtumisnopeus). Kun toimintapotentiaali saavuttaa aksonin pään, toinen tyyppi ionikanavia aktivoituu mahdollisen eron, kalsiumkanavien mukaan. Niiden mukaan kalsium tulee aksoniin, mikä johtaa vesikkeleiden mobilisointiin neurotransmitterin kanssa, joka lähestyy presynaptista kalvoa, sulautuu siihen ja vapauttaa neurotransmitterin synapsiin.

Myeliini ja glia-solut.

Monet aksonit on päällystetty myeliinikalvolla, joka muodostuu toistuvasti kierretystä glial-solujen kalvosta. Myeliini koostuu pääasiassa lipideistä, jotka antavat tyypillisen ulkonäön aivojen ja selkäytimen valkoiselle aineelle. Myeliinivaipan ansiosta nopeus, jolla aktivoituu potentiaali pitkin aksonia, kasvaa, koska ionit voivat liikkua aksonikalvon läpi vain niissä paikoissa, joita myeliini ei kuulu - niin sanottu kuuntelut Ranvier. Kuuntelujen välissä impulsseja suoritetaan myeliinivaippaa pitkin sähkökaapelin kautta. Koska kanavan avaaminen ja ionien kulku sen läpi vie jonkin aikaa, kanavien jatkuvan avaamisen poistaminen ja niiden laajuuden rajoittaminen pieniin kalvon alueisiin, joita myeliini ei peitä, kiihdyttää aksonien johtumista noin 10 kertaa.

Vain osa glialisoluista osallistuu hermosolujen (Schwann-solujen) tai hermorakenteiden (oligodendrosyyttien) muodostumiseen. Paljon lukuisat glia- solut (astrosyytit, mikrogliosyytit) suorittavat muita toimintoja: ne muodostavat hermokudoksen tukirungon, tarjoavat sen aineenvaihduntatarpeet ja toipuvat vammoista ja infektioista.

MITEN PORA toimii

Harkitse yksinkertaista esimerkkiä. Mitä tapahtuu, kun otamme kynän pöydälle? Lyijykynästä heijastunut valo keskittyy silmään linssin kanssa ja suuntautuu verkkokalvoon, jossa lyijykynän kuva näkyy; vastaava solu havaitsee sen, mistä signaali menee aivojen tärkeimmille aistien välittäville ytimille, jotka sijaitsevat talamuksessa (visuaalinen tuberkuloosi), pääasiassa siinä osassa, jota kutsutaan sivusuuntaiseksi kehoksi. On aktivoituja lukuisia neuroneja, jotka vastaavat valon ja pimeyden jakautumiseen. Sivuttaisen kuristetun rungon hermosolujen akselit kulkevat ensisijaisen visuaalisen aivokuoren kohdalla, joka sijaitsee suurten pallonpuoliskojen niskakalvon sisällä. Impulssit, jotka tulevat talamuksesta tähän aivokuoren osaan, muunnetaan monimutkaiseksi kortikaalisten neuronien päästöjen sekvenssiksi, joista osa reagoi lyijykynän ja pöydän väliseen rajaan, toiset lyijykynän kulmiin jne. Ensisijaisesta visuaalisesta aivokuoresta tietoa aksoneista tulee assosiatiiviseen visuaaliseen aivokuoreen, jossa kuvion tunnistaminen tapahtuu, tässä tapauksessa lyijykynä. Tunnistus tässä aivokuoren osassa perustuu aikaisemmin kertyneeseen tietoon esineiden ulkoisista ääriviivoista.

Liikkumissuunnittelu (ts. Lyijykynän ottaminen) tapahtuu todennäköisesti aivopuoliskon etupoikkien aivokuoressa. Samassa aivokuoren alueella sijaitsevat moottorin neuronit, jotka antavat käsiä käden ja sormien lihaksille. Käden lähestymistapaa lyijykynään ohjaa visuaalinen järjestelmä ja interoreceptorit, jotka havaitsevat lihasten ja nivelten aseman, josta tiedot tulevat keskushermostoon. Kun otamme kynän kädessä, sormenpäillä olevat reseptorit kertovat meille, jos sormet pitävät lyijykynää hyvin ja mitä vaivaa pitää olla. Jos haluamme kirjoittaa nimemme lyijykynään, meidän on aktivoitava muita aivoihin tallennettuja tietoja, jotka tarjoavat tämän monimutkaisemman liikkeen, ja visuaalinen ohjaus auttaa lisäämään sen tarkkuutta.

Yllä olevassa esimerkissä voidaan nähdä, että melko yksinkertaisen toiminnan suorittaminen käsittää aivojen laajoja alueita, jotka ulottuvat aivokuoresta subkorttisiin alueisiin. Kun puhetta tai ajattelua liittyy monimutkaisempaan käyttäytymiseen, muut hermopiirit aktivoidaan, ja ne kattavat entistä laajemmat aivojen alueet.

JARRUN PÄÄOSAT

Aivot voidaan jakaa kolmeen pääosaan: esi-aivoon, aivoriihi ja aivopuoli. Eturintamassa aivopuoliskot, thalamus, hypotalamus ja aivolisäke (yksi tärkeimmistä neuroendokriinirauhasista) erittyvät. Aivoriihi koostuu mullasta, ponsista (pons) ja keski-aivosta.

Suuret puolipallot

- suurin osa aivoista, osa aikuisissa noin 70% sen painosta. Tavallisesti puolipallot ovat symmetrisiä. Niitä yhdistää massiivinen aksonipaketti (corpus callosum), joka tarjoaa tiedonvaihtoa.

Jokainen pallonpuolisko koostuu neljästä lohkosta: etu-, parietaalinen, ajallinen ja niskakalvo. Eturatsasten aivokuoressa on keskuksia, jotka säätelevät liikkuvuutta ja luultavasti myös suunnittelu- ja ennakointikeskuksia. Parietaalisten lohkojen aivokuoressa, joka sijaitsee etuosan takana, on kehon tunteita, mukaan lukien kosketuksen tunne ja nivel- ja lihasten tunteet. Parietaalisen lohkon sivuttain vieressä on ajallinen, jossa ensisijainen kuulokuori sijaitsee, sekä puhe- ja muut korkeammat toiminnot. Aivojen takana on aivopuolen lohko, joka sijaitsee aivopuolen yläpuolella; sen kuori sisältää visuaalisia tunteita.

Kuoren alueita, jotka eivät liity suoraan liikkeiden säätelyyn tai aistitietojen analyysiin, kutsutaan assosiatiiviseksi kuoreksi. Näissä erikoistuneissa vyöhykkeissä muodostetaan assosiatiivisia yhteyksiä aivojen eri alueiden ja osien välille, ja niistä tuleva tieto on integroitu. Assosiatiivinen cortex tarjoaa sellaisia ​​monimutkaisia ​​toimintoja kuin oppiminen, muisti, puhe ja ajattelu.

Subkortikaaliset rakenteet.

Aivokuoren alla on useita tärkeitä aivorakenteita tai ytimiä, jotka ovat neuronien klustereita. Näitä ovat thalamus, basaaliganglium ja hypotalamus. Thalamus on tärkein aistin lähettävä ydin; hän saa tietoa aisteista ja puolestaan ​​välittää sen aistinvaraisen aivokuoren sopiviin osiin. On myös muita kuin spesifisiä vyöhykkeitä, jotka liittyvät lähes koko aivokuoreen, ja luultavasti tarjoavat sen aktivoinnin prosessit ja ylläpitävät herätystä ja huomiota. Perusgangliot ovat joukko ytimiä (ns. Kuori, vaalea pallo ja caudate-ydin), jotka ovat mukana koordinoidun liikkeiden säätelyssä (aloittaa ja pysäyttää ne).

Hypotalamus on pieni alue aivojen pohjassa, joka sijaitsee thalamuksen alapuolella. Runsas veressä hypotalamus on tärkeä keskus, joka ohjaa kehon homeostaattisia toimintoja. Se tuottaa aineita, jotka säätelevät aivolisäkkeen hormonien synteesiä ja vapautumista (ks. Myös HYPOPHYSIS). Hypotalamuksessa on monia ytimiä, jotka suorittavat erityisiä toimintoja, kuten veden aineenvaihdunnan säätely, varastoituneen rasvan jakautuminen, kehon lämpötila, seksuaalinen käyttäytyminen, uni ja herätys.

Aivot

sijaitsee kallon pohjassa. Se yhdistää selkäydin etureunaan ja se koostuu munasolkuista, poneista, keskimmäisestä ja diencephalonista.

Keski- ja välitaudin sekä koko rungon läpi kulkevat selkäytimeen johtavat moottorireitit sekä muutamat herkät polut selkäytimestä aivojen yläosiin. Keskipitkän alla on silta, jonka hermokuidut yhdistyvät aivopuoleen. Rungon alin osa - sylki - kulkee suoraan selkäytimeen. Medulla oblongatassa sijaitsevat keskukset, jotka säätelevät sydämen ja hengityksen toimintaa ulkoisista olosuhteista riippuen, ja myös kontrolloivat verenpainetta, mahalaukun ja suoliston liikkuvuutta.

Rungon tasolla reitit, jotka yhdistävät jokaisen aivopuoliskon aivopuolella, leikkaavat. Siksi kukin puolipallot ohjaavat kehon vastakkaista puolta ja on yhdistetty aivopuolen vastakkaiseen pallonpuoliskoon.

pikkuaivot

aivopuoliskon lonkkan alla. Sillan polkujen kautta se on liitetty aivojen päällisiin osiin. Aivopuoli säätelee hienovaraisia ​​automaattisia liikkeitä, koordinoi eri lihasryhmien aktiivisuutta stereotyyppisiä käyttäytymistapoja suoritettaessa; hän myös jatkuvasti valvoo pään, vartalon ja raajojen asemaa, ts. mukana tasapainon ylläpitämisessä. Viimeisimpien tietojen mukaan aivopuolella on erittäin merkittävä rooli motoristen taitojen muodostamisessa, joka auttaa muistamaan liikkeitä.

Muut järjestelmät.

Limbinen järjestelmä on laaja verkosto toisiinsa yhdistetyistä aivojen alueista, jotka säätelevät emotionaalisia tiloja sekä tarjoavat oppimista ja muistia. Limbisen järjestelmän muodostavia ytimiä ovat amygdala ja hippokampus (sisältyvät ajalliseen lohkoon) sekä hypotalamus ja ns. Ydin. läpinäkyvä väliseinä (sijaitsee aivojen subkortikaalisilla alueilla).

Retikulaarinen muodostuminen on neuronien verkosto, joka ulottuu koko runkoon talamuun ja liittyy edelleen aivokuoren laajoihin alueisiin. Se osallistuu unen ja herätyksen säätelyyn, ylläpitää kuoren aktiivista tilaa ja auttaa kiinnittämään huomiota tiettyihin esineisiin.

JARRU SÄHKÖINEN TOIMINTA

Pään pinnalle sijoitettujen tai aivojen aineeseen viemien elektrodien avulla on mahdollista vahvistaa aivojen sähköinen aktiivisuus sen solujen purkautumisen vuoksi. Aivojen sähköisen aktiivisuuden tallentamista elektrodien kanssa pään pinnalle kutsutaan elektroenkefalogrammiksi (EEG). Se ei salli yksittäisen neuronin purkauksen kirjaamista. Vain tuhansien tai miljoonien hermosolujen synkronoidun aktiivisuuden seurauksena tallennetussa käyrässä esiintyy huomattavia värähtelyjä (aaltoja).

EEG: n jatkuvalla rekisteröinnillä paljastuu syklisiä muutoksia, jotka heijastavat yksilön yleistä toiminnan tasoa. Aktiivisen herätyksen tilassa EEG tallentaa matalan amplitudin ei-rytmisiä beeta-aaltoja. Rauhoittuneen herätyksen tilassa, jossa silmät ovat kiinni, alfa-aallot, joiden taajuus on 7–12 sykliä sekunnissa, ovat vallitsevia. Unen esiintymistä ilmaisee korkean amplitudin hidas aallot (delta-aallot). Unelmien aikana beta-aallot tulevat uudelleen esiin EEG: ssä, ja EEG: n perusteella voidaan luoda väärä vaikutelma, että henkilö on hereillä (siis termi "paradoksaalinen uni"). Unelmiin liittyy usein nopeat silmäliikkeet (suljetut silmäluomet). Niinpä unelmia kutsutaan myös nukkumiseksi nopean silmäliikkeen avulla (katso myös SLEEP). EEG: llä voit diagnosoida joitakin aivosairauksia, erityisesti epilepsiaa (ks. EPILEPSY).

Jos rekisteröit aivojen sähköisen aktiivisuuden tietyn ärsykkeen (visuaalinen, kuulo tai tunto) aikana, voit tunnistaa ns. herätetyt potentiaalit - tietyn neuroniryhmän synkroniset päästöt, jotka syntyvät vastauksena tiettyyn ulkoiseen ärsykkeeseen. Tutkittujen potentiaalien tutkimus mahdollisti aivotoimintojen lokalisoinnin selkiyttämisen erityisesti liittääkseen puheen funktion tietyille ajallisten ja etummaisten lohkojen alueille. Tämä tutkimus auttaa myös arvioimaan aistinjärjestelmien tilaa potilailla, joilla on heikentynyt herkkyys.

BRAIN NEUROCHEMISTRY

Tärkeimmät aivojen välittäjäaineet ovat asetyylikoliini, norepinefriini, serotoniini, dopamiini, glutamaatti, gamma-aminovoihappo (GABA), endorfiinit ja enkefaliinit. Näiden hyvin tunnettujen aineiden lisäksi suuri osa muista, joita ei vielä ole tutkittu, toimivat todennäköisesti aivoissa. Jotkut neurotransmitterit toimivat vain tietyillä aivojen alueilla. Näin ollen endorfiinit ja enkefaliinit löytyvät vain kivun impulsseja johtavista reiteistä. Muita välittäjiä, kuten glutamaattia tai GABA: ta, levitetään laajemmin.

Neurotransmitterien toiminta.

Kuten jo todettiin, postsynaptiseen kalvoon vaikuttavat välittäjäaineet muuttavat sen johtavuutta ioneille. Usein tämä tapahtuu toisen "välittäjä" -järjestelmän, esimerkiksi syklisen adenosiinimonofosfaatin (cAMP), synnynnäisen neuronin aktivoinnin kautta. Neurotransmitterien toimintaa voidaan muokata toisen neurokemiallisten aineiden - peptidien neuromodulaattorien - vaikutuksen alaisena. Presynaptisen kalvon vapauttama samanaikaisesti välittäjän kanssa, heillä on kyky parantaa tai muuten muuttaa mediaattoreiden vaikutusta postsynaptiseen kalvoon.

Äskettäin löydetty endorfiini- enkefaliinijärjestelmä on tärkeä. Enkefaliinit ja endorfiinit ovat pieniä peptidejä, jotka estävät kivun impulssien johtumista sitoutumalla keskushermoston reseptoreihin, mukaan lukien kuoren korkeammilla alueilla. Tämä neurotransmittariperhe estää subjektiivisen tuskan havaitsemisen.

Psykoaktiiviset lääkkeet

- aineet, jotka voivat spesifisesti sitoutua tiettyihin aivojen reseptoreihin ja aiheuttaa käyttäytymismuutoksia. Tunnistettiin useita toimintamekanismeja. Jotkut vaikuttavat neurotransmitterien synteesiin, toisiin - niiden kerääntymiseen ja vapautumiseen synaptisista rakkuloista (esimerkiksi amfetamiini aiheuttaa noradrenaliinin nopean vapautumisen). Kolmas mekanismi on sitoutua reseptoreihin ja jäljitellä luonnollisen neurotransmitterin vaikutusta, esimerkiksi LSD: n (lysergiinihappodietyyli- amidin) vaikutus selittyy sen kyvyllä sitoutua serotoniinireseptoreihin. Neljäs lääkeaineen vaikutuksen tyyppi on reseptorin salpaus, so. antagonismi neurotransmitterien kanssa. Tällaiset laajalti käytetyt antipsykootit, kuten fenotiatsiinit (esimerkiksi klooripromaiini tai amina- siini), estävät dopamiinireseptoreita ja siten vähentävät dopamiinin vaikutusta postsynaptisiin neuroneihin. Lopuksi viimeinen yhteinen vaikutusmekanismi on neurotransmitterin inaktivoitumisen estäminen (monet torjunta-aineet estävät asetyylikoliinin inaktivoitumista).

On jo pitkään ollut tiedossa, että morfiinilla (puhdistettu oopiomonotuote) ei ole vain voimakasta kipulääkettä (analgeettista), vaan myös kyky aiheuttaa euforiaa. Siksi sitä käytetään lääkkeenä. Morfiinin vaikutus liittyy sen kykyyn sitoutua reseptoreihin ihmisen endorfiini- enkefaliinijärjestelmässä (katso myös DRUG). Tämä on vain yksi monista esimerkeistä siitä, että erilaista biologista alkuperää oleva kemiallinen aine (tässä tapauksessa kasviperäinen) pystyy vaikuttamaan eläinten ja ihmisten aivojen toimintaan vuorovaikutuksessa tiettyjen neurotransmitterijärjestelmien kanssa. Toinen hyvin tunnettu esimerkki on curare, joka on peräisin trooppisesta kasvista ja joka pystyy estämään asetyylikoliinireseptoreita. Etelä-Amerikan intiaanit rasvoittivat curare-nuolenpäät käyttämällä sen halvaavaa vaikutusta, joka liittyi neuromuskulaarisen siirron estoon.

PURISTUSOPIMUKSET

Aivotutkimus on vaikeaa kahdesta syystä. Ensinnäkin aivoja, joita kallo suojaa turvallisesti, ei voi käyttää suoraan. Toiseksi aivojen neuronit eivät regeneroitu, joten kaikki interventiot voivat aiheuttaa peruuttamattomia vahinkoja.

Näistä vaikeuksista huolimatta aivotutkimus ja jotkin sen hoidon muodot (ensisijaisesti neurokirurgiset toimenpiteet) ovat olleet tiedossa jo muinaisista ajoista. Arkeologiset löydöt osoittavat, että jo antiikin aikana ihminen särösi kallon päästä aivoihin. Erityisen intensiivistä aivotutkimusta tehtiin sodan aikana, jolloin oli mahdollista havaita erilaisia ​​päävammoja.

Aivovaurio, joka johtuu loukkaantumisesta edessä tai rauhan aikana aiheutuneesta loukkaantumisesta, on eräänlainen kokeilu, jossa tietyt aivojen osat tuhoutuvat. Koska tämä on ainoa mahdollinen "kokeilun" muoto ihmisen aivoissa, toinen tärkeä tutkimusmenetelmä oli kokeita laboratorioeläimillä. Tarkasteltaessa tietyn aivorakenteen vahingoittumisen käyttäytymis- tai fysiologisia seurauksia voidaan arvioida sen toimintaa.

Aivojen sähköinen aktiivisuus koe-eläimissä tallennetaan käyttämällä elektrodeja, jotka on sijoitettu pään tai aivojen pinnalle tai tuodaan aivojen aineeseen. Siten on mahdollista määrittää pienten ryhmien neuronien tai yksittäisten neuronien aktiivisuus sekä tunnistaa muutokset ionivirroissa membraanin poikki. Stereotaktisen laitteen avulla, joka antaa mahdollisuuden päästä elektrodiin aivojen tietyssä kohdassa, tutkitaan sen ulottumattomat syvyysosuudet.

Toinen lähestymistapa on poistaa pieniä elävien aivokudoksen alueita, minkä jälkeen sen olemassaoloa pidetään viipaleena, joka sijoitetaan ravintoalustaan, tai solut erotetaan ja tutkitaan soluviljelmissä. Ensimmäisessä tapauksessa voit tutkia neuronien vuorovaikutusta toisessa - yksittäisten solujen aktiivisuudessa.

Kun tutkitaan yksittäisten hermosolujen tai niiden ryhmien sähköistä aktiivisuutta aivojen eri alueilla, alkuaktiivisuus kirjataan yleensä ensin, sitten määritetään tietyn vaikutuksen vaikutus solujen toimintaan. Toisen menetelmän mukaan sähköinen impulssi syötetään implantoidun elektrodin läpi lähimpien hermosolujen keinotekoiseksi aktivoimiseksi. Voit siis tutkia aivojen tiettyjen alueiden vaikutuksia sen muille alueille. Tämä sähköstimulaatiomenetelmä oli käyttökelpoinen tutkittaessa keskivälin läpi kulkevia varren aktivoivia järjestelmiä; sitä käytetään myös silloin, kun yritetään ymmärtää, miten oppimisen ja muistin prosessit tapahtuvat synaptisella tasolla.

Sata vuotta sitten kävi selväksi, että vasemman ja oikean pallonpuoliskon toiminnot ovat erilaisia. Ranskalainen kirurgi P. Brock, joka katsoi potilaita, joilla oli aivoverenkiertohäiriö (aivohalvaus), havaitsi, että vain vasemmanpuoliskon puoliskon kärsineet kärsivät puhehäiriöstä. Lisäkokeita puolipallojen erikoistumisesta jatkettiin käyttäen muita menetelmiä, esimerkiksi EEG-tallennusta ja herätettyjä mahdollisuuksia.

Viime vuosina monimutkaisia ​​tekniikoita on käytetty aivojen kuvien (visualisointien) hankkimiseen. Täten tietokonetomografia (CT) on mullistanut kliinisen neurologian, mikä mahdollistaa in vivo yksityiskohtaisen (kerrostetun) kuvan aivorakenteista. Toinen kuvantamismenetelmä - positronemissio- tomografia (PET) - antaa kuvan aivojen metabolisesta aktiivisuudesta. Tässä tapauksessa lyhytikäinen radioisotooppi tuodaan henkilöön, joka kerääntyy aivojen eri osiin, ja mitä enemmän, sitä korkeampi niiden metabolinen aktiivisuus. PET: n avulla osoitettiin myös, että useimpien tutkittujen puhefunktiot liittyvät vasempaan pallonpuoliskoon. Koska aivot käyttävät suurta määrää rinnakkaisia ​​rakenteita, PET tarjoaa sellaisia ​​tietoja aivotoiminnoista, joita ei voida saada yksittäisillä elektrodeilla.

Aivotutkimus tehdään yleensä menetelmien yhdistelmällä. Esimerkiksi amerikkalainen neurobiologi R. Sperri, jossa on työntekijöitä, käytti hoitomenetelmänä leikkaamaan eräitä epilepsiaa sairastavia potilaita (molempia puolipalloja yhdistäviä axonipaketteja). Tämän jälkeen näissä potilailla, joilla oli ”split” aivot, tutkittiin puolipallon erikoistumista. Havaittiin, että puheen ja muiden loogisten ja analyyttisten toimintojen osalta vallitseva hallitseva (yleensä vasen) pallonpuolisko on vastuussa, kun taas ei-hallitseva pallonpuolisko analysoi ulkoisen ympäristön tila- ja ajallisia parametreja. Joten se aktivoidaan, kun kuuntelemme musiikkia. Aivojen toiminnan mosaiikkikuvasta käy ilmi, että aivokuoren ja subkortikaalisten rakenteiden sisällä on lukuisia erikoistuneita alueita; näiden alueiden samanaikainen toiminta vahvistaa aivojen käsitettä tietojenkäsittelylaitteena, jossa on rinnakkainen tietojenkäsittely.

Uusien tutkimusmenetelmien myötä ajatukset aivotoiminnoista muuttuvat todennäköisesti. Niiden laitteiden käyttö, joiden avulla voimme saada aivojen eri osien metabolisen aktiivisuuden "kartan" sekä molekyyligeneettisten lähestymistapojen käytön, syventää tietämystämme aivoissa esiintyvistä prosesseista. Katso myös neuropsykologia.

Vertaileva anatomi

Erilaisilla selkärankaisilla aivot ovat huomattavan samanlaisia. Jos teemme vertailuja neuronien tasolla, havaitsemme sellaisten ominaisuuksien selkeän samankaltaisuuden kuin käytetyt neurotransmitterit, ionikonsentraatioiden vaihtelut, solutyypit ja fysiologiset toiminnot. Peruserot paljastuvat vain selkärangattomiin verrattuna. Selkärangattomat neuronit ovat paljon suurempia; usein ne liittyvät toisiinsa ei kemiallisten, vaan sähköisten synapsien avulla, joita esiintyy harvoin ihmisen aivoissa. Selkärangattomien hermostossa havaitaan joitakin neurotransmittareita, jotka eivät ole ominaista selkärankaisille.

Selkärankaisten keskuudessa aivojen rakenteen erot liittyvät pääasiassa sen yksittäisten rakenteiden suhteeseen. Arvioimalla kalojen, sammakkoeläinten, matelijoiden, lintujen, nisäkkäiden (mukaan lukien ihmiset) aivojen samankaltaisuuksia ja eroja on mahdollista saada useita yleisiä malleja. Ensinnäkin kaikilla näillä eläimillä on sama neuronien rakenne ja toiminnot. Toiseksi selkäydin ja aivokuoren rakenne ja toiminnot ovat hyvin samankaltaisia. Kolmanneksi nisäkkäiden kehitykseen liittyy voimakas lisääntyminen kortikaalisissa rakenteissa, jotka saavuttavat maksimaalisen kehityksen kädellisissä. Sammakkoeläimissä kuori muodostaa vain pienen osan aivoista, kun taas ihmisissä se on hallitseva rakenne. Uskotaan kuitenkin, että kaikkien selkärankaisten aivojen toiminnan periaatteet ovat lähes samat. Erot määräytyvät interneuron-yhteyksien ja vuorovaikutusten lukumäärän mukaan, mikä on korkeampi, sitä monimutkaisempi aivot ovat. Katso myös ANATOMY COMPARATIVE.