creierul este partea sistemului nervos central care este conținută în cavitatea craniană a craniului. Acesta include cortexul cerebral, sistemul limbic, ganglionii bazali, talamusul, hipotalamusul și cerebelul. Există trei moduri diferite în care un creier poate fi secționat pentru a vizualiza structurile interne: o secțiune sagitală taie creierul de la stânga la dreapta, așa cum se arată în figura 1B, o secțiune coronală taie creierul din față în spate, așa cum se arată în figura 1A, iar o secțiune orizontală taie creierul de sus în jos.

cortexul Cerebral

partea cea mai exterioară a creierului este o bucată groasă de țesut al sistemului nervos numită cortex cerebral, care este pliată în dealuri numite gyri (singular: gyrus) și văi numite sulci (singular: sulcus). Cortexul este alcătuit din două emisfere—dreapta și stânga—care sunt separate de un sulcus mare. Un pachet gros de fibre numit corpus callosum (Latină: „corp dur”) conectează cele două emisfere și permite transmiterea informațiilor dintr-o parte în alta. Deși există unele funcții ale creierului care sunt localizate mai mult într-o emisferă decât cealaltă, funcțiile celor două emisfere sunt în mare parte redundante. De fapt, uneori (foarte rar) o întreagă emisferă este îndepărtată pentru a trata epilepsia severă. În timp ce pacienții suferă unele deficite în urma intervenției chirurgicale, pot avea surprinzător de puține probleme, mai ales atunci când operația este efectuată la copii care au sisteme nervoase foarte imature.

Figura 1. Aceste ilustrații arată secțiunile (a) coronale și (b) sagitale ale creierului uman.

în alte intervenții chirurgicale pentru tratarea epilepsiei severe, corpul calos este tăiat în loc să îndepărteze o întreagă emisferă. Acest lucru provoacă o afecțiune numită creier divizat, care oferă informații despre funcțiile unice ale celor două emisfere. De exemplu, atunci când un obiect este prezentat câmpului vizual stâng al pacienților, aceștia pot fi incapabili să numească verbal obiectul (și pot pretinde că nu au văzut deloc un obiect). Acest lucru se datorează faptului că intrarea vizuală din câmpul vizual stâng traversează și intră în emisfera dreaptă și nu poate semnala apoi către centrul vorbirii, care se găsește în general în partea stângă a creierului. În mod remarcabil, dacă unui pacient cu creier divizat i se cere să ridice un obiect specific dintr-un grup de obiecte cu mâna stângă, pacientul va putea face acest lucru, dar va fi în continuare incapabil să-l identifice vocal.

Figura 2. Cortexul cerebral uman include lobii frontali, parietali, temporali și occipitali.

fiecare emisferă corticală conține regiuni numite lobi care sunt implicați în diferite funcții. Oamenii de știință folosesc diverse tehnici pentru a determina ce zone ale creierului sunt implicate în diferite funcții: examinează pacienții care au avut leziuni sau boli care afectează anumite zone și văd cum aceste zone sunt legate de deficitele funcționale. De asemenea, efectuează studii pe animale în care stimulează zonele creierului și văd dacă există modificări comportamentale. Ei folosesc o tehnică numită stimulare transmagnetică (TMS) pentru a dezactiva temporar anumite părți ale cortexului folosind magneți puternici plasați în afara capului; și folosesc imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) pentru a examina modificările fluxului sanguin oxigenat în anumite regiuni ale creierului care se corelează cu sarcini comportamentale specifice. Aceste tehnici și altele au oferit o perspectivă excelentă asupra funcțiilor diferitelor regiuni ale creierului, dar au arătat, de asemenea, că orice zonă a creierului poate fi implicată în mai multe comportamente sau procese, iar orice comportament sau proces dat implică în general neuroni în mai multe zone ale creierului. Acestea fiind spuse, fiecare emisferă a cortexului cerebral al mamiferelor poate fi împărțită în patru lobi definiți funcțional și spațial: frontal, parietal, temporal și occipital. Figura 2 ilustrează acești patru lobi ai cortexului cerebral uman.

Figura 3. Diferite părți ale cortexului motor controlează diferite grupuri musculare. Grupurile musculare care sunt vecine în organism sunt, în general, controlate și de regiunile învecinate ale cortexului motor. De exemplu, neuronii care controlează mișcarea degetelor sunt aproape de neuronii care controlează mișcarea mâinilor.

lobul frontal este situat în partea din față a creierului, deasupra ochilor. Acest lob conține bulbul olfactiv, care procesează mirosurile. Lobul frontal conține, de asemenea, cortexul motor, care este important pentru planificarea și implementarea mișcării. Zonele din cortexul motor se mapează la diferite grupuri musculare și există o anumită organizare a acestei hărți, așa cum se arată în Figura 3. De exemplu, neuronii care controlează mișcarea degetelor sunt lângă neuronii care controlează mișcarea mâinii. Neuronii din lobul frontal controlează, de asemenea, funcțiile cognitive, cum ar fi menținerea atenției, vorbirea și luarea deciziilor. Studiile asupra oamenilor care și-au deteriorat lobii frontali arată că părți ale acestei zone sunt implicate în personalitate, socializare și evaluarea riscului.

lobul parietal este situat în partea de sus a creierului. Neuronii din lobul parietal sunt implicați în vorbire și, de asemenea, în lectură. Două dintre funcțiile principale ale lobului parietal sunt procesarea somatosenzației-senzații de atingere precum presiune, durere, căldură, frig—și procesarea propriocepției—sensul modului în care părțile corpului sunt orientate în spațiu. Lobul parietal conține o hartă somatosenzorială a corpului similară cortexului motor.

lobul occipital este situat în partea din spate a creierului. Este implicat în primul rând în vederea viziunii, recunoașterea și identificarea lumii vizuale.

lobul temporal este situat la baza creierului de urechi și este implicat în primul rând în procesarea și interpretarea sunetelor. De asemenea, conține hipocampul (greacă pentru „cal de mare”)—o structură care procesează formarea memoriei. Hipocampul este ilustrat în Figura 5. Rolul hipocampului în memorie a fost parțial determinat prin studierea unui pacient epileptic celebru, HM, care a avut ambele părți ale hipocampului îndepărtat în încercarea de a-și vindeca epilepsia. Crizele sale au dispărut, dar nu mai putea forma amintiri noi (deși își putea aminti unele fapte înainte de operație și putea învăța noi sarcini motorii).

cortexul Cerebral

în comparație cu alte vertebrate, mamiferele au creiere excepțional de mari pentru dimensiunea corpului lor. Un întreg creier de aligator, de exemplu, ar umple aproximativ o linguriță și jumătate. Această creștere a raportului creier – dimensiune corporală este deosebit de pronunțată la maimuțe, balene și delfini. Deși această creștere a dimensiunii generale a creierului a jucat, fără îndoială, un rol în evoluția comportamentelor complexe unice mamiferelor, nu spune întreaga poveste. Oamenii de știință au descoperit o relație între suprafața relativ ridicată a cortexului și inteligența și comportamentele sociale complexe expuse de unele mamifere. Această suprafață crescută se datorează, în parte, plierii crescute a foii corticale (mai multe sulci și gyri). De exemplu, un cortex de șobolan este foarte neted, cu foarte puține sulci și gyri. Cortexurile de pisici și oi au mai multe sulci și gyri. Cimpanzeii, oamenii și delfinii au și mai mult.

Figura 4. Mamiferele au raporturi creier-corp mai mari decât alte vertebrate. În cadrul mamiferelor, plierea corticală crescută și suprafața sunt corelate cu un comportament complex.

ganglionii bazali

zonele interconectate ale creierului numite ganglionii bazali (sau nucleii bazali), prezentate în figura 1b, joacă roluri importante în controlul mișcării și postură. Deteriorarea ganglionilor bazali, ca și în boala Parkinson, duce la tulburări motorii, cum ar fi mersul în mișcare la mers. Ganglionii bazali reglează, de asemenea, motivația. De exemplu, când o înțepătură de viespe a dus la deteriorarea ganglionilor bazali bilaterali la un om de afaceri de 25 de ani, el a început să-și petreacă toate zilele în pat și nu a arătat niciun interes pentru nimic sau pentru nimeni. Dar când a fost stimulat extern—ca atunci când cineva a cerut să joace un joc de cărți cu el-a fost capabil să funcționeze normal. Interesant este că el și alți pacienți similari nu raportează că se simt plictisiți sau frustrați de starea lor.

talamus

Figura 5. Sistemul limbic reglează emoțiile și alte comportamente. Acesta include părți ale cortexului cerebral situate în apropierea centrului creierului, inclusiv girusul cingulat și hipocampul, precum și talamusul, hipotalamusul și amigdala.

talamusul (greacă pentru „camera interioară”), ilustrat în Figura 5, acționează ca o poartă către și dinspre cortex. Primește intrări senzoriale și motorii din corp și primește, de asemenea, feedback de la cortex. Acest mecanism de feedback poate modula conștientizarea conștientă a intrărilor senzoriale și motorii în funcție de atenția și starea de excitare a animalului. Talamusul ajută la reglarea conștiinței, excitării și stărilor de somn. O tulburare genetică rară numită insomnie familială fatală provoacă degenerarea neuronilor talamici și a gliei. Această tulburare împiedică pacienții afectați să poată dormi, printre alte simptome, și este în cele din urmă fatală.

hipotalamus

sub talamus este hipotalamusul, prezentat în Figura 5. Hipotalamusul controlează sistemul endocrin prin trimiterea de semnale către glanda pituitară, o glandă endocrină de mărimea unui bob de mazăre care eliberează mai mulți hormoni diferiți care afectează alte glande, precum și alte celule. Această relație înseamnă că hipotalamusul reglează comportamente importante care sunt controlate de acești hormoni. Hipotalamusul este termostatul corpului-se asigură că funcțiile cheie precum aportul de alimente și apă, cheltuielile de energie și temperatura corpului sunt menținute la niveluri adecvate. Neuronii din hipotalamus reglează, de asemenea, ritmurile circadiene, numite uneori cicluri de somn.

sistemul Limbic

sistemul limbic este un set conectat de structuri care reglează emoția, precum și comportamentele legate de frică și motivație. Acesta joacă un rol în formarea memoriei și include părți ale talamusului și hipotalamusului, precum și hipocampul. O structură importantă în cadrul sistemului limbic este o structură a lobului temporal numită amigdala (greacă pentru „migdale”), ilustrată în Figura 5. Cele două amigdale sunt importante atât pentru senzația de frică, cât și pentru recunoașterea fețelor înfricoșătoare. Girusul cingulat ajută la reglarea emoțiilor și a durerii.

cerebel

cerebelul (Latin pentru „creier mic”), prezentat în Figura 2, se află la baza creierului deasupra trunchiului cerebral. Cerebelul controlează echilibrul și ajută la coordonarea mișcării și la învățarea de noi sarcini motorii.

trunchiul cerebral

trunchiul cerebral, ilustrat în Figura 2, conectează restul creierului cu măduva spinării. Se compune din creierul mijlociu, medulla oblongata și pons. Neuronii motori și senzoriali se extind prin trunchiul cerebral, permițând releul semnalelor dintre creier și măduva spinării. Căile neuronale ascendente se încrucișează în această secțiune a creierului, permițând emisferei stângi a cerebrului să controleze partea dreaptă a corpului și invers. Trunchiul cerebral coordonează semnalele de control ale motorului trimise de la creier la corp. Trunchiul cerebral controlează mai multe funcții importante ale corpului, inclusiv vigilența, excitația, respirația, tensiunea arterială, digestia, ritmul cardiac, înghițirea, mersul pe jos și integrarea informațiilor senzoriale și motorii.

contribuie!

îmbunătățiți această paginăaflați mai multe