Cilvēka smadzenes: struktūra, funkcijas un veidi, kā saglabāt to veselību
Literārs Mistrojums / / April 02, 2023
Smadzenes sver apmēram 1,2-1,3 kilogramus un kontrolē visas ķermeņa funkcijas – no elpošanas un sirdspukstiem līdz emocijām un informācijas atcerēšanai. Šis ķermenis sastāv no no dažādiem šūnu veidiem. Tajā ir 86 miljardi neironu, kas sazinās savā starpā, izmantojot ķīmiskos un elektriskos signālus. Kā arī aptuveni 85 miljardi glia šūnu. Tie nodrošina optimālu vidi, kurā neironi var augt un mijiedarboties.
Nervu šūnas veido dažādas smadzeņu struktūras, no kurām katra veic savas funkcijas. Tomēr viņi visi cieši sadarbojas. Piemēram, lai paspiestu izstieptu roku, smadzenes aktivizē vairākas zonas, kas ir atbildīgas par redzi un kustību vienlaikus. Un varbūt emocijas – ja roka pieder cilvēkam, kas tev nepatīk vai, gluži otrādi, sajūsmina.
Neironiem ir dažādas formas un izmēri, taču tiem visiem ir vienāda struktūra. Šūnas sastāv no ķermeņa, dendritiem un aksona un pārraida informāciju, izmantojot elektriskos un ķīmiskos signālus.
Dendrīti ir neironu paplašinājumi. Tās darbojas kā antenas, saņemot ziņojumus no citām nervu šūnām.
Kad signāls nonāk neirona ķermenī, tas tiek pārraidīts tālāk - uz aksona procesu. Tas savukārt atbrīvo neirotransmiteru ķīmiskās vielas (neirotransmiterus) nelielā spraugā starp neironiem, ko sauc par sinaptisko telpu.
Neirotransmiteru molekulas šķērso divu neironu saskares punktu (sinapse) un integrējas uztverošās nervu šūnas dendrīta receptoros. Un reakcija sākas no jauna.
smadzenēs Tur ir Ir daudz veidu mediatoru, un katrs no tiem veic savu funkciju. Piemēram, galvenā ierosinošā viela ir glutamāts: ar to sazinās aptuveni 40% no visiem neironiem. Ja smadzenēm nav nepieciešama kāda veida reakcija, nervu šūnas izdala citu starpnieku - gamma-aminosviestskābi (GABA). Tas kavē neironu ierosmi un aptur signālu pārraidi.
Ir arī daudzi citi mediatori, piemēram, dopamīns, kas sniedz baudu no kaut kā patīkama gaidīšanas. Vai norepinefrīns, kas nepieciešams koncentrācijai un aktivitātei bīstamās situācijās.
telencefalons
Lielākā smadzeņu daļa. Tas sastāv no divām puslodēm, kuras no apakšas savieno corpus callosum. Telencefalona virsma - smadzeņu garoza - ir klāta ar krokām (gyrus) un ieplakām (vagām). Evolūcijas procesā šī struktūra ļāva galvaskausam uzņemt lielāku šūnu apjomu, vienlaikus īpaši nepalielinot izmēru.
Katra no puslodēm kontrolē pretējo ķermeņa daļu un nodrošina noteiktas īpašības un prasmes. Lielākajai daļai cilvēku kreisā puslode ir atbildīga par mutisku un rakstisku runu, valodas izpratni, skaitīšanu, bet labā puslode ir atbildīga par radošumu, telpisko orientāciju, mākslinieciskumu un muzikālajām prasmēm.
Izliekumi un vagas sadala garozu daivās: frontālajā, temporālajā, parietālajā un pakaušējā. Katrs no tiem sastāv no jomām, kas ir atbildīgas par noteiktām funkcijām.
frontālā daiva
- Personība, uzvedība, emocijas.
- Spriedums, plānošana, problēmu risināšana.
- Mutiskā runa un rakstīšana.
- Ķermeņa kustības.
- Intelekts, koncentrēšanās, apziņa.
parietālā daiva
- Runas interpretācija.
- Pieskāriena, sāpju, temperatūras sajūta.
- Redzes, dzirdes, motorās un sensorās informācijas, atmiņas orgānu signālu interpretācija.
- Telpiskā un vizuālā uztvere.
Pakauša daiva
- Vizuālās informācijas apstrāde.
temporālā daiva
- Valodas izpratne (Wernicke apgabals).
- Atmiņa.
- Dzirde.
- Darbību secība un organizācija.
Smadzeņu apvalki
Tās ir trīs membrānas: cieta, arahnoidāla un mīksta. Tie aptver smadzenes, nodrošinot pāreju no galvaskausa kauliem uz mīkstajiem nervu audiem, nodrošinot asinsvadu balstu un aizsargājot nervu audus no triecieniem un vibrācijām.
Dura mater sastāv no stingriem saistaudiem, kas atgādina plānu elastīga materiāla loksni. Tas aptver smadzenes, un dažviet tās procesi ir iestrādāti iekšā.
Zem cietā čaumalas atrodas arahnoīds, bet zem tā - mīkstais. Pēdējais gandrīz aug kopā ar smadzeņu virsmu, nonāk visās tās plaisās un vagās. Starp šīm divām membrānām ir vieta, kas piepildīta ar cerebrospinālo šķidrumu. Tas rada triecienu absorbējošu slāni, lai aizsargātu nervu audus no triecieniem, kā arī uztur pastāvīgu intrakraniālo spiedienu un ir iesaistīts vielmaiņas procesos starp asinīm un smadzenēm.
smadzeņu stumbrs
Šī zona darbojas kā releja centrs, kas savieno smadzeņu garozu un smadzenītes ar muguras smadzenēm. Tas nodrošina daudzas automātiskas funkcijas, piemēram, elpošanu, sirds muskuļa kontrakciju, ķermeņa temperatūras uzturēšana, miega un nomoda cikli, gremošana, klepus un šķaudīšana, slikta dūša un norijot.
Bagāžnieks satur trīs struktūras:
- Medulla. Kontrolē elpošanu, asinsspiedienu, sirdsdarbību un rīšanu.
- Tilts. Iesaistīts acu koordinācijā, sejas muskuļu kustībā un sajūtā, dzirdē un līdzsvarā. Šajā struktūrā ir zils plankums - neironu kopums, kas atbild par uzmanību un reakciju uz trauksmi un stresu.
- Vidussmadzenes. Atbildīgs par ķermeņa kustību, redzes un dzirdes kontroli, ir iesaistīts miega un nomoda ciklu regulēšanā.
Smadzenītes
Smadzenītes ir atbildīgas par kustību koordinēšanu. Šī struktūra pārraida informāciju no muguras smadzenēm uz smadzeņu garozu un otrādi: parāda "centrē" to, kas šobrīd notiek ar ķermeni, un pēc tam nosūta komandas uz perifēriju par to, kas ir nepieciešams darīt.
Smadzenītes palīdz veikt automātiskas kustības, piemēram, saglabāt stāju. Pateicoties viņam, jūs bez vilcināšanās saglabājat līdzsvaru, turiet muguru taisni un sasprindzināt pareizos muskuļus.
Tāpat šī struktūra ir iesaistīta muskuļu atmiņas veidošanā un tīšu kustību plānošanā, tai skaitā sarežģītu un augstas precizitātes. Piemēram, attīsta smalkās motorikas, kas nepieciešamas rakstīšanai vai mūzikas instrumentu spēlēšanai.
Ja jums padodas spēlēt datorspēles ar ātru, precīzu kursorsviras vadību, pateicieties par to savām smadzenītēm.
entorinālā garoza
Šī struktūra savieno smadzeņu garozu un hipokampu.
Entorinālā garoza pārraida dažādas sajūtas, tostarp skaņas, smaržas un vizuālos attēlus, un hipokamps apkopo šos datus lielā attēlā un saglabā tos kā atmiņu.
Nākotnē atsaukšanās uz vienu iespaida daļu var palīdzēt atjaunot visu attēlu. Piemēram, smaržu smarža var atsaukt atmiņā cilvēka vizuālo tēlu vai viņa balss skanējumu.
Entorinālā garoza un hipokamps ir iesaistīti jebkuras atmiņas veidošanā, ieskaitot dzīves notikumus, faktus, vārdus un jēdzienus. Tāpat šīs struktūras palīdz orientēties telpā un atcerēties, kas un kur atrodas un kā tur nokļūt.
Ožas spuldze
Tas ir pāra veidojums priekšsmadzenēs, kas atbild par smaku uztveri.
Degunā esošie receptori uztver gaisā esošās ķīmiskās vielas un pārraida informāciju uz ožas spuldzes glomeruliem, nervu šūnu "astes" pinumu jeb aksoniem.
No šīs struktūras dati par gaisa ķīmisko sastāvu nonāk dažādās smadzeņu daļās analīzei un salīdzināšanai ar to, kas jau ir saglabāts atmiņā. Pēc tam cilvēks ķīmisko vielu klātbūtni atpazīst kā noteiktu smaku.
limbiskā sistēma
Tas ir mūsu emociju, mācīšanās un atmiņas centrs. Šī sistēma ietver hipokampu, amigdalu (mandeles), hipotalāmu, cingulāro garozu, forniksu un zīdītāju ķermeņus.
hipokamps
Atbildīgs par ilgtermiņa atmiņu radīšanu. Hipokampā esošās nervu šūnas savienojas ar citām smadzeņu daļām, veidojot dažādus atmiņas aspektus. Piemēram, epizodiskas - atmiņas par dzīves notikumiem un personiskiem faktiem, piemēram, pirmais skūpsts vai radinieka bēres, semantisks - vispārīgas zināšanas par pasauli, notikumiem un objektiem, telpiskās - vietu un virzienu atcerēšanās.
Amygdala
Pārī ar hipokampu tas rada ilgtermiņa atmiņas par konkrētiem un emocionāliem notikumiem, kas saistīti ar cilvēkiem vai vietām. Amigdala ir saistīta ar bailēm, agresiju un trauksmi.
Hipotalāms
Savieno nervu sistēmu ar endokrīno sistēmu. Tas kontrolē izsalkumu un slāpes, ķermeņa reakciju uz vides temperatūru, miega un nomoda ciklus un seksuālo uzvedību. Turklāt hipotalāms ir iesaistīts atmiņas veidošanā un kopā ar citām limbiskās sistēmas struktūrām ir saistīts ar emociju izpausmi.
Jostas miza
Mijiedarbojošu smadzeņu struktūru grupa, kas atbild par emocijām. Priekšējā cingulārā garoza ir iesaistīta arī sāpju radītā emocionālā stresa apstrādē.
smadzeņu velve
saišķos baltā viela, kas izliekas ap talāmu un savieno mediālo temporālo daivu ar hipotalāmu. Smadzeņu kupols ir daļa no limbiskās sistēmas, un tam ir nozīme deklaratīvu vai skaidru, atmiņa - tā, kuru jūs saucat apzināti, pretstatā netiešajai, kas "ieslēdzas" bez apziņas dalība.
Piemēram, ja atceraties, kā braukšanas instruktors lika jums braukt cauri krustojumiem, tā ir skaidra atmiņa, un, ja jūsu kāja tajā brīdī pati spiež bremzi, tā ir netieša.
Mastoīdu ķermeņi
Divas kodolikas atrodas hipotalāma pamatnē. Piedalīties telpiskās un epizodiskās atmiņas pieredzes nostiprināšanā un glabāšanā. Pirmajā ir informācija par vietām un norādēm, piemēram, kā nokļūt veikalā un otrajā uzkrājas dati par dzīves notikumiem un personīgiem faktiem – gadījums, kad šajā veikalā tu kļuva rupjš. Arī šī smadzeņu daļa ir iesaistīta emociju rašanās procesā un regulē uzvedību, kuras mērķis ir sasniegt mērķus un saņemt atlīdzību.
optiskais kiasms (hiasms)
Sižets daļēja redzes nervu šķiedru šķērsošana, kas atrodas zem hipotalāma. Nepilnīga krustojuma dēļ attēls no tīklenes iekšējās puses nonāk pretējā smadzeņu daļā. Un kas nokrita uz acs ārējās daļas - tajā pašā puslodē.
Rezultātā kreisā puslode apstrādā informāciju no labās puses redzes laukiem abās acīs, bet labā puslode apstrādā informāciju no kreisās puses. Garozas pakauša rajonā visa saņemtā informācija tiek apvienota, un mēs redzam dziļu trīsdimensiju attēlu.
Bāzes kodoli
Šī smadzeņu struktūru grupa kontrolē apzinātas ķermeņa kustības, ierastās automātiskās darbības un emocijas.
Bāzes kodoli savieno augstāku nervu darbību ar sajūtām un refleksiem. Viņi ir iesaistīti daudzos procesos, tostarp lēmumu pieņemšanā un motivēšanā. Piemēram, kodols accumbens un caudate kodols palīdz stiprināt labvēlīgu uzvedību, atbrīvojot dopamīnu, bet var būt arī iesaistīti atkarības veidošanā.
Citas vietas, piemēram, apvalks, globus pallidus vai substantia nigra, palīdz uzsākt un nomākt nevajadzīgas fiziskās aktivitātes, lai cilvēks varētu pārvietoties vienmērīgi un precīzi.
Mijiedarbojoties bazālajiem ganglijiem ar smadzenītēm, jūs varat apgūt un iegaumēt sarežģītas kustību secības, piemēram, spēlēt ģitāras solo vai apgūt deju ar sarežģītu horeogrāfiju.
talāmu
Kalpo kā informācijas pārraidītājs no lielākās daļas maņu uz citām smadzeņu struktūrām. Viss, ko redzat, dzirdat, garšojat, jūtat ķermeņa iekšienē un ārpusē, pirms sasniedzat smadzeņu garozu, iziet cauri talāmam.
Struktūra saņem komandu no garozas, kurai tagad ir svarīgi pievērst uzmanību, un filtrē visu sensoro informāciju. Rezultātā apstrādei tiek nosūtīts tikai tas, kas šobrīd ir svarīgs.
Pateicoties šai "sekretārei", smadzenes ietaupa enerģiju, un cilvēks var koncentrēties uz uzdevumu, nenovirzoties no nebūtiskas sensorās informācijas. Turklāt talāms ir saistīts ar citiem smadzeņu reģioniem, piemēram, hipokampu un smadzeņu stumbru, un ir iesaistīts modrības, atmiņas procesu un uzmanības saglabāšanā.
Smadzeņu kambari
Ar šķidrumu pildīti dobumi, kas ražo cerebrospinālo šķidrumu vai cerebrospinālo šķidrumu. Tas ieplūst smadzenēs un ap tām, barojot, attīrot un aizsargājot tās.
Puslodēs ir divi sānu kambari, kas sazinās ar trešo caur Monro atverēm. Viņš, savukārt, ir savienots ar ceturto caur garu šauru cauruli - Silvija akveduktu.
No ceturtā kambara CSF tiek novirzīts telpā starp čaumalām un darbojas kā amortizators, aizsargājot smadzenes no ievainojumiem.
Hipofīze
Šī zirņa izmēra struktūra, kas atrodas smadzeņu pamatnē, kontrolē lielāko daļu ķermeņa endokrīno dziedzeru, tostarp vairogdziedzeri, virsnieru garozu, sēkliniekus un olnīcas.
Hipofīzes priekšējā daiva veido 80% no dziedzera tilpuma. Tas ražo hormonus, kas sāk muskuļu un kaulu augšanas procesu, stimulē sēkliniekus ražot spermu un olnīcas, lai ražotu olas.
Arī hipofīzes priekšējā daļa nosaka reakciju uz stresu, liekot virsnieru dziedzeriem atbrīvot kortizolu, izmantojot prolaktīns stimulē piena ražošanu sievietēm, un endorfīnu dēļ nomāc sāpju sajūtu un kontrolē imunitāte.
Aizmugurējā hipofīze ražo tikai divus hormonus - vazopresīnu un oksitocīnu. Pirmais uztur organisma ūdens bilanci, otrais pilda vairākas funkcijas, tostarp dzemdes kontrakciju dzemdību laikā un siltas emocionālas saites veidošanos starp cilvēkiem.
corpus callosum
Plāns plats aksonu kūlis, kas pārraida signālus starp dažādām kreisās un labās puslodes struktūrām un ir lielākais nervu impulsu "federālais ceļš" smadzenēs.
Corpus Callosum ir balts, jo tajā ir daudz mielīna, taukainas vielas. Šī viela apņem nervu šūnas, uzlabojot impulsu vadīšanu, un nodrošina ātru informācijas apmaiņu starp puslodēm.
Cilvēki ar iedzimtu corpus callosum patoloģiju slikti orientējas sociālajās situācijās un viņiem ir grūtības atpazīt emocijas.