mózg jest częścią ośrodkowego układu nerwowego, która jest zawarta w jamie czaszki. Obejmuje korę mózgową, układ limbiczny, zwoje podstawne, wzgórze, podwzgórze i móżdżek. Istnieją trzy różne sposoby podziału mózgu w celu oglądania struktur wewnętrznych: sekcja strzałkowa przecina mózg od lewej do prawej, jak pokazano na fig.1b, sekcja koronalna przecina mózg od przodu do tyłu, jak pokazano na fig. 1A, A sekcja pozioma przecina mózg od góry do dołu.

kora mózgowa

najbardziej zewnętrzna część mózgu to gruby kawałek tkanki układu nerwowego zwany korą mózgową, który jest złożony w Wzgórza zwane gyri (liczba pojedyncza: gyrus) i doliny zwane sulci (liczba pojedyncza: sulcus). Kora składa się z dwóch półkul—prawej i lewej-które są oddzielone dużym sulcus. Gruby pęczek włókien zwany corpus callosum (łac.: „twarde ciało”) łączy obie półkule i umożliwia przekazywanie informacji z jednej strony na drugą. Chociaż istnieją pewne funkcje mózgu zlokalizowane bardziej na jednej półkuli niż na drugiej, funkcje dwóch półkul są w dużej mierze zbędne. W rzeczywistości czasami (bardzo rzadko) usuwa się całą półkulę w celu leczenia ciężkiej padaczki. Podczas gdy pacjenci cierpią pewne deficyty po zabiegu, mogą mieć zaskakująco mało problemów, zwłaszcza gdy operacja jest wykonywana na dzieciach, które mają bardzo niedojrzały układ nerwowy.

Rysunek 1. Ilustracje te pokazują (a) koronalne i (b) strzałkowe odcinki ludzkiego mózgu.

w innych operacjach leczenia ciężkiej padaczki, ciało modzelowate jest cięte zamiast usuwania całej półkuli. Powoduje to stan zwany split-brain, który daje wgląd w unikalne funkcje dwóch półkul. Na przykład, gdy obiekt jest prezentowany w lewym polu widzenia pacjentów, mogą oni nie być w stanie werbalnie nazwać obiektu (i mogą twierdzić, że w ogóle go nie widzieli). Dzieje się tak dlatego, że wejście wzrokowe z lewego pola widzenia przecina się i przechodzi przez prawą półkulę i nie może wtedy sygnalizować do centrum mowy, które zwykle znajduje się po lewej stronie mózgu. Co ciekawe, jeśli pacjent z rozszczepionym mózgiem zostanie poproszony o wybranie określonego obiektu z grupy przedmiotów lewą ręką, pacjent będzie w stanie to zrobić, ale nadal nie będzie w stanie go wokalnie zidentyfikować.

Rysunek 2. Ludzka kora mózgowa obejmuje płaty czołowe, ciemieniowe, skroniowe i potyliczne.

każda półkula korowa zawiera obszary zwane płatami, które są zaangażowane w różne funkcje. Naukowcy stosują różne techniki, aby określić, które obszary mózgu są zaangażowane w różne funkcje: badają pacjentów, którzy mieli urazy lub choroby, które wpływają na określone obszary i widzą, jak te obszary są związane z deficytami funkcjonalnymi. Prowadzą również badania na zwierzętach, gdzie stymulują obszary mózgu i sprawdzają, czy nie ma żadnych zmian behawioralnych. Używają techniki zwanej stymulacją transmagnetyczną (TMS), aby tymczasowo dezaktywować określone części kory mózgowej za pomocą silnych magnesów umieszczonych na zewnątrz głowy; i używają funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), aby przyjrzeć się zmianom w natlenionym przepływie krwi w określonych regionach mózgu, które korelują z określonymi zadaniami behawioralnymi. Techniki te i inne dały świetny wgląd w funkcje różnych regionów mózgu, ale wykazały również, że każdy obszar mózgu może być zaangażowany w więcej niż jedno zachowanie lub proces, a każde zachowanie lub proces zazwyczaj obejmuje neurony w wielu obszarach mózgu. Każda półkula kory mózgowej ssaków może być podzielona na cztery funkcjonalnie i przestrzennie zdefiniowane płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy i potyliczny. Rysunek 2 ilustruje te cztery płaty ludzkiej kory mózgowej.

Rysunek 3. Różne części kory ruchowej kontrolują różne grupy mięśni. Grupy mięśni, które są sąsiadami w organizmie są na ogół kontrolowane przez sąsiednie regiony kory ruchowej, jak również. Na przykład neurony sterujące ruchem palców znajdują się w pobliżu neuronów sterujących ruchem dłoni.

płat czołowy znajduje się z przodu mózgu, nad oczami. Płat ten zawiera żarówkę węchową, która przetwarza zapachy. Płat czołowy zawiera również korę ruchową, która jest ważna dla planowania i realizacji ruchu. Obszary w korze ruchowej mapują różne grupy mięśni, a na tej mapie jest pewna organizacja, jak pokazano na rysunku 3. Na przykład neurony kontrolujące ruch palców znajdują się obok neuronów kontrolujących ruch dłoni. Neurony w płacie czołowym kontrolują również funkcje poznawcze, takie jak utrzymywanie uwagi, mowa i podejmowanie decyzji. Badania ludzi, którzy uszkodzili swoje płaty czołowe pokazują, że części tego obszaru są zaangażowane w osobowość, socjalizację i ocenę ryzyka.

płat ciemieniowy znajduje się w górnej części mózgu. Neurony w płacie ciemieniowym biorą udział w mowie, a także w czytaniu. Dwie z głównych funkcji płata ciemieniowego to przetwarzanie somatosensacji-odczuć dotykowych, takich jak ciśnienie, ból, ciepło, zimno—i przetwarzanie propriocepcji—poczucia, jak części ciała są zorientowane w przestrzeni. Płat ciemieniowy zawiera somatosensoryczną mapę ciała podobną do kory ruchowej.

płat potyliczny znajduje się z tyłu mózgu. Zajmuje się przede wszystkim widzeniem, rozpoznawaniem i identyfikowaniem świata wizualnego.

płat skroniowy znajduje się u podstawy mózgu przy uszach i zajmuje się przede wszystkim przetwarzaniem i interpretacją dźwięków. Zawiera również hipokamp (po grecku „konik morski”) – strukturę, która przetwarza tworzenie pamięci. Hipokamp jest zilustrowany na fig. Rola hipokampa w pamięci została częściowo określona przez badanie jednego słynnego chorego na epilepsję, HM, któremu usunięto obie strony hipokampa w celu wyleczenia padaczki. Jego ataki ustąpiły, ale nie mógł już tworzyć nowych wspomnień (chociaż mógł pamiętać kilka faktów sprzed operacji i mógł nauczyć się nowych zadań motorycznych).

kora mózgowa

w porównaniu z innymi kręgowcami, ssaki mają wyjątkowo duże mózgi jak na swój rozmiar ciała. Na przykład cały mózg aligatora wypełniłby około półtora łyżeczki. Ten wzrost w stosunku wielkości mózgu do ciała jest szczególnie wyraźny u małp, wielorybów i delfinów. Chociaż ten wzrost ogólnej wielkości mózgu niewątpliwie odegrał rolę w ewolucji złożonych zachowań unikalnych dla ssaków, nie opowiada całej historii. Naukowcy odkryli związek między stosunkowo dużą powierzchnią kory mózgowej a inteligencją i złożonymi zachowaniami społecznymi wykazywanymi przez niektóre Ssaki. Ta zwiększona powierzchnia jest częściowo spowodowana zwiększonym fałdowaniem blachy korowej (więcej sulci i gyri). Na przykład kora szczura jest bardzo gładka z bardzo nielicznymi sulci i gyri. Kocie i Owcze kory mają więcej sulci i gyri. Szympansy, ludzie i delfiny mają jeszcze więcej.

Rysunek 4. Ssaki mają większy stosunek mózgu do ciała niż inne kręgowce. U ssaków zwiększone fałdowanie korowe i powierzchnia są skorelowane ze złożonymi zachowaniami.

zwoje podstawne

połączone obszary mózgu zwane zwojami podstawnymi (lub jądrami podstawnymi), pokazane na fig. Uszkodzenie zwojów podstawnych, podobnie jak w chorobie Parkinsona, prowadzi do upośledzenia motorycznego, takiego jak tasowanie chodu podczas chodzenia. Zwoje podstawne regulują również motywację. Na przykład, gdy użądlenie osy doprowadziło do obustronnego uszkodzenia zwojów podstawy u 25-letniego biznesmena, zaczął spędzać wszystkie dni w łóżku i nie wykazywał zainteresowania niczym ani nikim. Ale kiedy był stymulowany zewnętrznie – jak wtedy, gdy ktoś poprosił o grę w karty z nim—był w stanie normalnie funkcjonować. Co ciekawe, on i inni podobni pacjenci nie zgłaszają, że czują się znudzeni lub sfrustrowani swoim stanem.

Thalamus

Rysunek 5. Układ limbiczny reguluje emocje i inne zachowania. Obejmuje części kory mózgowej znajdujące się w pobliżu centrum mózgu, w tym zakręt kręgowy i hipokamp, a także Wzgórze, podwzgórze i ciało migdałowate.

wzgórze (z greckiego „wewnętrzna komora”), zilustrowane na fig. Odbiera bodźce zmysłowe i ruchowe z organizmu, a także otrzymuje informacje zwrotne od kory mózgowej. Ten mechanizm sprzężenia zwrotnego może modulować świadomą świadomość bodźców zmysłowych i motorycznych w zależności od uwagi i stanu pobudzenia zwierzęcia. Wzgórze pomaga regulować świadomość, pobudzenie i stany snu. Rzadka choroba genetyczna zwana śmiertelną bezsennością rodzinną powoduje degenerację neuronów talamicznych i gleju. Zaburzenie to uniemożliwia chorym możliwość zasypiania, między innymi, i ostatecznie jest śmiertelne.

podwzgórze

poniżej wzgórza znajduje się podwzgórze, pokazane na rysunku 5. Podwzgórze kontroluje układ hormonalny, wysyłając sygnały do przysadki mózgowej, gruczołu dokrewnego wielkości grochu, który uwalnia kilka różnych hormonów, które wpływają na inne gruczoły, jak również inne komórki. Związek ten oznacza, że podwzgórze reguluje ważne zachowania, które są kontrolowane przez te hormony. Podwzgórze jest termostatem organizmu-zapewnia, że kluczowe funkcje, takie jak spożycie żywności i wody, wydatek energetyczny i temperatura ciała, są utrzymywane na odpowiednim poziomie. Neurony w podwzgórzu regulują również rytmy okołodobowe, czasami nazywane cyklami snu.

układ limbiczny

układ limbiczny jest połączonym zbiorem struktur, które regulują emocje, a także zachowania związane ze strachem i motywacją. Odgrywa rolę w tworzeniu pamięci i obejmuje części wzgórza i podwzgórza, a także hipokampa. Jedną z ważnych struktur w układzie limbicznym jest struktura płata skroniowego zwana ciałem migdałowatym (po grecku „migdał”), zilustrowana na fig. Oba ciała migdałowate są ważne zarówno dla odczuwania strachu, jak i dla rozpoznawania przerażających twarzy. Zakręt cingulate pomaga regulować emocje i ból.

móżdżek

móżdżek (łac. „mały mózg”), pokazany na fig.2, znajduje się u podstawy mózgu na szczycie pnia mózgu. Móżdżek kontroluje równowagę i pomaga w koordynowaniu ruchu i uczeniu się nowych zadań motorycznych.

pniu mózgu

pniu mózgu, zilustrowane na rysunku 2, łączy resztę mózgu z rdzeniem kręgowym. Składa się z śródmózgowia, rdzenia przedłużonego i Ponsa. Neurony ruchowe i czuciowe rozciągają się przez pnia mózgu, umożliwiając przekazywanie sygnałów między mózgiem a rdzeniem kręgowym. Wznoszące się ścieżki nerwowe krzyżują się w tej części mózgu, umożliwiając lewej półkuli mózgu kontrolowanie prawej strony ciała i odwrotnie. Pnia mózgu koordynuje sygnały sterujące silnikiem wysyłane z mózgu do ciała. Pnia mózgu kontroluje kilka ważnych funkcji ciała, w tym czujność, pobudzenie, oddychanie, ciśnienie krwi, trawienie, tętno, Połykanie, chodzenie i integracja informacji sensorycznych i motorycznych.

popraw tę stronęucz się więcej