Otak - asas kerja harmoni badan

Manusia adalah organisme yang kompleks yang terdiri daripada banyak organ yang bersatu dalam satu rangkaian, yang kerjanya dikendalikan dengan tepat dan rapi. Fungsi utama mengawal selia kerja badan ialah sistem saraf pusat (CNS). Ini adalah sistem yang kompleks yang merangkumi beberapa organ dan endings saraf periferal dan reseptor. Organ yang paling penting dalam sistem ini adalah otak - sebuah pusat komputer yang kompleks yang bertanggungjawab untuk berfungsi dengan sempurna seluruh organisma.

Maklumat umum mengenai struktur otak

Mereka cuba untuk belajar untuk jangka masa yang lama, tetapi selama ini, para saintis tidak dapat menjawab dengan tepat dan dengan jelas menjawab 100% kepada soalannya dan bagaimana badan ini berfungsi. Banyak fungsi telah dipelajari, untuk sesetengah terdapat hanya meneka.

Secara visual, ia boleh dibahagikan kepada tiga bahagian utama: batang otak, cerebellum dan hemisfera serebrum. Bagaimanapun, bahagian ini tidak mencerminkan kepelbagaian fungsinya badan ini. Lebih terperinci, bahagian-bahagian ini dibahagikan kepada bahagian-bahagian yang bertanggungjawab untuk fungsi tertentu badan.

Jabatan Oblong

Sistem saraf pusat seseorang adalah mekanisme yang tidak dapat dipisahkan. Unsur peralihan yang lancar dari segmen tulang belakang sistem saraf pusat adalah bahagian bujur. Secara visual, ia boleh diwakili sebagai kerucut yang dipotong dengan pangkalan di bahagian atas atau kepala bawang kecil dengan penyebaran bulges daripadanya - tisu saraf yang menghubungkan dengan bahagian perantaraan.

Terdapat tiga fungsi yang berbeza dari jabatan - deria, refleks dan konduktor. Tugasnya adalah untuk mengawal pelindung utama (refleks gagak, pernafasan, batuk) dan refleks tidak sedarkan diri (denyutan jantung, pernafasan, berkelip, air liur, rembesan jus gastrik, menelan, metabolisme). Di samping itu, medulla bertanggungjawab terhadap perasaan seperti keseimbangan dan koordinasi pergerakan.

Midbrain

Jabatan seterusnya yang bertanggungjawab untuk komunikasi dengan saraf tunjang adalah pertengahan. Tetapi fungsi utama jabatan ini adalah pemprosesan impuls saraf dan pembetulan keupayaan kerja alat bantu pendengaran dan pusat visual manusia. Selepas memproses maklumat yang diterima, pembentukan ini memberikan isyarat impuls untuk bertindak balas terhadap rangsangan: menghidupkan kepala ke arah bunyi, mengubah posisi badan dalam hal bahaya. Fungsi tambahan termasuk peraturan suhu badan, nada otot, gairah.

Jabatan pertengahan mempunyai struktur yang kompleks. Terdapat 4 kluster sel saraf - hillocks, dua daripadanya bertanggungjawab untuk persepsi visual, dua lagi untuk pendengaran. Kelompok saraf tisu yang menjalankan saraf yang sama, mirip dengan kaki, bersambung dengan satu sama lain dan dengan bahagian lain otak dan saraf tunjang. Saiz keseluruhan segmen tidak melebihi 2 cm pada orang dewasa.

Otak perantaraan

Malah lebih kompleks dalam struktur dan fungsi jabatan. Secara anatomi, diencephalon dibahagikan kepada beberapa bahagian: kelenjar pituitari. Ini adalah lampiran kecil otak, yang bertanggungjawab untuk rembesan hormon yang diperlukan dan peraturan sistem endokrin badan.

Kelenjar pituitari secara terbahagi kepada beberapa bahagian, masing-masing melaksanakan fungsinya:

• Adenohypophysis - pengawal selia kelenjar endokrin periferi.
• Neurohypophysis dikaitkan dengan hipotalamus dan terkumpul hormon yang dihasilkan olehnya.

Hypothalamus

Kawasan kecil otak, fungsi paling penting untuk mengawal kadar jantung dan tekanan darah di dalam kapal. Di samping itu, hypothalamus bertanggungjawab untuk sebahagian daripada manifestasi emosi dengan menghasilkan hormon yang diperlukan untuk menindas situasi yang tertekan. Satu lagi fungsi penting ialah kawalan kelaparan, rasa kenyang dan dahaga. Untuk mengatasinya, hypothalamus adalah pusat aktiviti seksual dan keseronokan.

Epithalamus

Tugas utama jabatan ini adalah peraturan irama biologi harian. Dengan bantuan hormon yang dihasilkan memberi kesan kepada tidur pada waktu malam dan keadaan normal pada waktu siang. Ia adalah epithalamus yang mengadaptasikan tubuh kita kepada keadaan "hari cahaya" dan membahagi orang menjadi "burung hantu" dan "larkir". Satu lagi tugas epithalamus ialah pengawalan metabolisme tubuh.

Thalamus

Pembentukan ini sangat penting untuk kesedaran yang betul tentang dunia di sekeliling kita. Ia adalah thalamus yang bertanggungjawab untuk memproses dan menafsirkan impuls daripada reseptor periferi. Data dari saraf spektrum, bantuan pendengaran, reseptor suhu badan, reseptor pencium dan titik kesakitan berkumpul ke pusat pemprosesan maklumat yang diberikan.

Bahagian belakang

Seperti bahagian-bahagian sebelumnya, otak posterior termasuk subseksyen. Bahagian utama adalah cerebellum, yang kedua adalah pons, yang merupakan kusyen kecil tisu saraf untuk menyambung cerebellum dengan jabatan dan saluran darah lain yang memberi makan kepada otak.

Cerebellum

Dalam bentuknya, cerebellum menyerupai hemisfera serebrum, ia terdiri daripada dua bahagian, yang dihubungkan dengan "cacing" - kompleks yang menjalankan tisu saraf. Hati otak utama terdiri daripada nukleus sel saraf atau "bahan kelabu", dipasang untuk meningkatkan permukaan dan volume dalam lipatan. Bahagian ini terletak di bahagian belakang tengkorak dan sepenuhnya menduduki seluruh fossa belakangnya.

Fungsi utama jabatan ini adalah penyelarasan fungsi motor. Walau bagaimanapun, cerebellum tidak memulakan pergerakan tangan atau kaki - ia hanya mengawal ketepatan dan kejelasan, urutan gerakan yang dilakukan, kemahiran motor dan postur.

Tugas penting kedua ialah pengawalan fungsi kognitif. Ini termasuk: perhatian, pemahaman, kesadaran bahasa, peraturan rasa takut, rasa masa, kesadaran tentang sifat keseronokan.

Otak hemisfera otak

Sebahagian besar dan jumlah otak jatuh ke bahagian akhir atau hemisfera besar. Terdapat dua buah hemisfera: kiri - yang kebanyakannya bertanggungjawab untuk fungsi analitik dan fungsi ucapan tubuh, dan hak - tugas utama yang merupakan pemikiran abstrak dan semua proses yang berkaitan dengan kreativiti dan interaksi dengan dunia luar.

Struktur otak terakhir

Otak hemisfera otak adalah "unit pemprosesan" utama sistem saraf pusat. Walaupun "pengkhususan" yang berlainan segmen-segmen ini saling melengkapi antara satu sama lain.

Hemisphera serebrum adalah sistem interaksi kompleks antara nukleus sel saraf dan tisu neurokonduktor yang menghubungkan kawasan otak utama. Permukaan atas, yang dipanggil korteks, terdiri daripada sejumlah besar sel saraf. Ia dipanggil bahan kelabu. Berdasarkan perkembangan evolusi umum, korteks adalah pembentukan sistem saraf pusat yang termuda dan paling maju dan pembangunan tertinggi dicapai pada manusia. Ia adalah yang bertanggungjawab untuk pembentukan fungsi neuro-psikologi yang lebih tinggi dan bentuk tingkah laku manusia yang kompleks. Untuk meningkatkan kawasan yang boleh digunakan, permukaan hemisfera dikumpulkan dalam lipatan atau gyrus. Permukaan dalaman hemisfera serebral terdiri daripada bahan putih - proses sel-sel saraf yang bertanggungjawab untuk melakukan impuls saraf dan berkomunikasi dengan segmen-segmen CNS yang lain.

Sebaliknya, setiap hemisfera secara konvensional dibahagikan kepada 4 bahagian atau lobus: occipital, parietal, temporal, dan frontal.

Lobak occipital

Fungsi utama bahagian bersyarat ini ialah pemprosesan isyarat saraf dari pusat-pusat visual. Adalah di sini bahawa pengertian biasa warna, kelantangan dan sifat tiga dimensi lain objek yang kelihatan dibentuk dari rangsangan cahaya.

Lobak Parietal

Segmen ini bertanggungjawab untuk berlakunya kesakitan dan pemprosesan isyarat dari reseptor terma badan. Pada masa ini kerja biasa mereka berakhir.

Lobe parietal hemisfera kiri bertanggungjawab untuk penstrukturan paket maklumat, membolehkan anda beroperasi dengan pengendali logik, membaca dan membaca. Juga kawasan ini membentuk kesedaran tentang keseluruhan struktur tubuh manusia, definisi bahagian kanan dan kiri, penyelarasan pergerakan individu menjadi satu keseluruhan.

Yang betul terlibat dalam sintesis aliran maklumat yang dihasilkan oleh lobus hujung dan lubang parietal kiri. Di laman web ini, gambaran umum tiga dimensi persepsi persekitaran, kedudukan ruang dan orientasi, salah perhitungan perspektif, dibentuk.

Lobak Temporal

Segmen ini boleh dibandingkan dengan "cakera keras" komputer - penyimpanan jangka panjang maklumat. Di sinilah semua ingat dan pengetahuan seseorang yang dikumpulkan sepanjang hidupnya disimpan. Lobal temporal yang betul bertanggungjawab untuk ingatan visual - ingatan imej. Kiri - semua konsep dan perihalan objek individu disimpan di sini, tafsiran dan perbandingan imej, nama dan ciri mereka berlaku.

Bagi pengiktirafan ucapan, kedua-dua cuping temporal terlibat dalam prosedur ini. Walau bagaimanapun, fungsi mereka berbeza. Jika lobus kiri direka untuk mengiktiraf beban semantik perkataan yang didengar, maka lobus kanan menafsirkan warna intonasi dan perbandingannya dengan mimik penceramah. Fungsi lain dari bahagian otak ini ialah persepsi dan penyahkodan impuls saraf yang berasal dari reseptor pencium hidung.

Lobak depan

Bahagian ini bertanggungjawab untuk sifat sedemikian kesedaran kita sebagai harga diri yang kritikal, kecukupan tingkah laku, kesedaran tentang tahap ketidakwujudan tindakan, mood. Tingkah laku umum seseorang juga bergantung pada operasi yang betul dari lobus frontal otak, gangguan mengakibatkan kekurangan dan keterlambatan tindakan. Proses belajar, menguasai kemahiran, memperoleh refleks yang terkondisi bergantung pada operasi yang betul dari bahagian otak ini. Ini juga terpakai kepada tahap aktiviti dan keingintahuan seseorang, inisiatif dan kesedarannya terhadap keputusan.

Untuk menstabilkan fungsi GM, mereka dibentangkan dalam jadual:

Kawal refleks tidak sedarkan diri.

Kawal keseimbangan dan koordinasi pergerakan.

Peraturan suhu badan, nada otot, pergolakan, tidur.

Kesedaran dunia, pemprosesan dan interpretasi impuls dari reseptor periferi.

Memproses maklumat dari reseptor periferi

Kawalan kadar jantung dan tekanan darah. Pengeluaran hormon. Mengawal keadaan lapar, dahaga, kenyang.

Peraturan irama biologi harian, peraturan metabolisme tubuh.

Peraturan fungsi kognitif: perhatian, pemahaman, kesadaran bahasa, peraturan rasa takut, rasa waktu, kesadaran tentang sifat kesenangan.

Tafsiran kesakitan dan sensasi panas, tanggungjawab untuk membaca dan menulis, keupayaan logik dan analisis pemikiran.

Penyimpanan maklumat jangka panjang. Tafsiran dan perbandingan maklumat, pengecaman pertuturan dan ekspresi muka, penyahkodan impuls saraf yang berasal dari reseptor pencium.

Harga diri yang kritikal, kecukupan tingkah laku, mood. Proses pembelajaran, menguasai kemahiran, memperoleh refleks yang disediakan.

Interaksi otak

Di samping itu, setiap bahagian otak mempunyai tugasnya sendiri, struktur keseluruhan menentukan kesedaran, watak, sifat dan ciri-ciri psikologi lain tingkah laku. Pembentukan jenis tertentu ditentukan oleh tahap pengaruh dan aktiviti segmen tertentu dari otak.

Psiko pertama atau choleric. Pembentukan jenis temperamen ini berlaku dengan pengaruh dominan lobus frontal dari korteks dan salah satu sub-wilayah diencephalon - hipotalamus. Yang pertama menghasilkan tujuan dan keinginan, bahagian kedua menguatkan emosi ini dengan hormon yang diperlukan.

Interaksi karakteristik divisi, yang menentukan jenis temperamen kedua - sanguine, adalah kerja gabungan hipotalamus dan hippocampus (bahagian bawah lobus temporal). Fungsi utama hippocampus adalah untuk mengekalkan memori jangka pendek dan mengubah pengetahuan yang dihasilkan ke dalam jangka panjang. Hasil interaksi ini adalah jenis kelakuan manusia yang terbuka, ingin tahu dan berminat.

Melancholic - jenis keterlaluan ketiga. Pilihan ini dibentuk dengan interaksi yang lebih baik dari hippocampus dan pembentukan lain hemisfera besar - amygdala. Pada masa yang sama, aktiviti korteks dan hipotalamus dikurangkan. Amigdala mengambil alih "bang" isyarat menarik. Tetapi sejak persepsi bahagian-bahagian utama otak terhalang, tindak balas terhadap pengujaan rendah, yang seterusnya mempengaruhi kelakuan.

Sebaliknya, membentuk sambungan yang kuat, lobus frontal dapat menetapkan model tingkah laku yang aktif. Dalam interaksi korteks kawasan ini dan amandel, sistem saraf pusat menghasilkan hanya impuls yang sangat penting, sambil mengabaikan kejadian yang tidak penting. Semua ini membawa kepada pembentukan tingkah laku model Phlegmatic - orang yang kuat, berhati-hati dengan kesedaran tentang matlamat keutamaan.

Struktur dan perkembangan otak manusia, dan bagaimanakah otak lelaki berbeza daripada wanita?

Mungkin salah satu organ yang paling penting dalam tubuh manusia ialah otak. Oleh kerana sifatnya, ia dapat mengatur semua fungsi organisma hidup. Doktor masih belum mengkaji badan ini hingga akhir, dan pada masa ini juga mengemukakan pelbagai hipotesis tentang keupayaan tersembunyinya.

Apakah yang dimaksudkan oleh otak manusia?

Komposisi otak mempunyai lebih daripada satu ratus bilion sel. Ia dilindungi dengan tiga pelindung pelindung. Dan terima kasih kepada jumlahnya, otak menduduki sekitar 95% dari seluruh tengkorak. Berat antara satu hingga dua kilogram. Tetapi masih menarik bahawa keupayaan tubuh ini tidak bergantung kepada keparahannya. Otak perempuan kurang lebih 100 gram berbanding lelaki.

Air dan lemak

60% daripada keseluruhan komposisi otak manusia adalah sel-sel lemak, dan hanya 40% mengandungi air. Ia dianggap sebagai organ tubuh yang paling gemuk. Agar perkembangan fungsional otak dapat dilakukan dengan betul, seseorang mestilah diberi makan dengan baik dan cekap.

Tanya doktor tentang keadaan anda

Struktur otak

Untuk mengetahui dan menerokai semua fungsi otak manusia, perlu mempelajari strukturnya secukupnya.

Seluruh otak secara konvensional dibahagikan kepada lima bahagian yang berlainan:

• Otak akhir;
• Otak perantaraan;
• Otak belakang (termasuk cerebellum dan jambatan);
• Midbrain;
• Otak bulat.

Dan sekarang mari kita lihat lebih dekat dengan setiap jabatan.

Juga, maklumat tambahan boleh didapati dalam artikel serupa kami di otak.

Akhir, pertengahan, pertengahan dan hindbrain

Otak terakhir adalah bahagian utama otak keseluruhan, yang menyumbang kira-kira 80% daripada jumlah berat dan jumlah.

Ia termasuk hemisfer kanan dan kiri, yang terdiri daripada berpuluh-puluh alur yang berbeza dan convolutions:

1. Hemisphere kiri bertanggungjawab untuk ucapan. Di sinilah analisis alam sekitar berlaku, tindakan dipertimbangkan, generalisasi tertentu dibuat dan keputusan dibuat. Hemisphere kiri merasakan operasi matematik, bahasa, penulisan, analisis
2. Buah hemisfer kanan, pada gilirannya, bertanggungjawab untuk ingatan visual, sebagai contoh, menghafal wajah atau beberapa imej. Untuk hak dicirikan oleh persepsi warna, nota muzik, impian, dan sebagainya.

Sebaliknya, setiap hemisfera merangkumi:

Antara hemisfera adalah kemurungan, yang dipenuhi dengan callosum corpus. Perlu diingat bahawa proses-proses yang mana bulat-bulat yang bertanggungjawab berbeza antara satu sama lain.

Otak perantaraan dicirikan oleh kehadiran beberapa bahagian:

• Bawah. Bahagian bawah bertanggungjawab untuk metabolisme dan tenaga. Di sinilah terdapat sel-sel yang bertanggungjawab untuk isyarat kelaparan, dahaga, pelindapkejutan, dan sebagainya. Bahagian yang lebih rendah bertanggungjawab untuk memastikan bahawa semua keperluan manusia dipadamkan, dan dalam persekitaran dalaman dikekalkan dengan tetap.
• Tengah. Segala maklumat yang diterima oleh pancaindera ditransmisikan ke bahagian tengah diencephalon. Di sinilah penilaian awal kepentingannya. Kehadiran jabatan ini memungkinkan untuk menyaring maklumat yang tidak perlu, dan hanya bahagian penting yang dipindahkan ke korteks serebrum.
• Bahagian atas.

Otak perantaraan terlibat secara langsung dalam semua proses motor. Ini termasuk berjalan, berjalan, dan berjongkok, serta kedudukan badan yang berbeza dalam selang antara pergerakan.

Otak tengah adalah bagian dari seluruh otak di mana neuron bertanggungjawab untuk pendengaran dan visi tertumpu. Baca lebih lanjut mengenai bahagian otak yang bertanggungjawab untuk penglihatan. Mereka boleh menentukan saiz murid dan kelengkungan kanta, dan juga bertanggungjawab untuk nada otot. Bahagian otak ini juga terlibat dalam semua proses motor badan. Terima kasih kepada beliau, seseorang boleh melakukan pergerakan yang tajam.

The hindbrain juga mempunyai struktur kompleks dan termasuk dua bahagian:

Jambatan ini terdiri daripada permukaan dorsal dan pusat berserabut:

• Cerebellum dorsal. Dalam penampilan, jambatan menyerupai roller yang agak tebal. Serat-serat di dalamnya disusun secara melintang.
• Di bahagian tengah jambatan adalah arteri utama seluruh otak manusia. Nukleoli bahagian otak ini banyak kumpulan kelabu. Otak belakang melakukan fungsi konduktor.

Nama kedua cerebellum ialah otak kecil:

• Ia terletak di fossa posterior tengkorak dan menduduki seluruh rongga.
• Jisim cerebellum tidak melebihi 150 gram.
• Dari dua hemisfera, ia dipisahkan oleh celah, dan jika anda melihat dari sisi, anda mendapat gambaran bahawa mereka tergantung di atas cerebellum.
• Ia ada dalam cerebellum yang wujud putih dan kelabu.

Lebih-lebih lagi, jika kita menganggap struktur, jelas bahawa bahan kelabu meliputi putih, membentuk lapisan tambahan di atasnya, yang biasanya dipanggil kulit. Komposisi bahan kelabu adalah lapisan molekul dan butiran, serta neuron, yang berbentuk pir.

Perkara putih secara langsung menonjol dari otak, di mana bahan kelabu menyebar seperti cabang-cabang nipis dari pokok. Ia adalah cerebellum itu sendiri yang mengawal koordinasi pergerakan sistem muskuloskeletal.

Oblongata medulla adalah segmen peralihan saraf tunjang di otak. Selepas kajian terperinci, terbukti bahawa saraf tunjang dan otak mempunyai banyak perkara umum dalam strukturnya. Kord tulang belakang mengawal pernafasan dan peredaran darah, dan juga mempengaruhi metabolisme.

Korteks ini merangkumi lebih daripada 15 bilion neuron, masing-masing mempunyai bentuk yang berbeza. Neuron-neuron ini dikumpulkan dalam kumpulan-kumpulan kecil, yang pada gilirannya membentuk beberapa lapisan korteks.

Jumlah korteks terdiri daripada enam lapisan, yang lancar berubah menjadi satu sama lain dan mempunyai beberapa fungsi yang berbeza.

Mari kita lihat setiap satu dari mereka, bermula dengan yang terdalam dan mendekati luar:

1. Lapisan terdalam mempunyai nama gelendong. Dalam komposisinya mengeluarkan sel fusiform, yang secara beransur-ansur merebak dalam bahan putih.
2. Lapisan seterusnya dinamakan pyramidal kedua. Lapisan ini dinamakan kerana neuron, dalam bentuk yang menyerupai piramid pelbagai saiz.
3. Lapisan berbutir kedua. Ia juga mempunyai nama tidak rasmi sebagai dalaman.
4. Piramid. Strukturnya mirip dengan piramida kedua.
5. Grainy. Sejak panggilan granular kedua dalaman, yang satu ini adalah luar.
6. Molekul. Terdapat praktikal tiada sel-sel dalam lapisan ini, dan struktur berserat mendominasi dalam komposisi, yang berselubung seperti benang.

Sebagai tambahan kepada enam lapisan, kerak dibahagikan kepada tiga zon, yang masing-masing melaksanakan fungsinya:

1. Zon utama, yang terdiri dari sel-sel saraf khusus, menerima impuls dari organ-organ pendengaran dan penglihatan. Sekiranya bahagian korteks ini rosak, maka ia boleh menyebabkan perubahan tidak dapat dipulihkan dalam fungsi deria dan motor.
2. Di zon menengah, maklumat yang diterima diproses dan dianalisis. Jika kerosakan diperhatikan di bahagian ini, ia akan mengakibatkan pelanggaran persepsi.
3. Pengujaan zon tertiary dipicu oleh reseptor kulit dan pendengaran. Bahagian ini membolehkan seseorang belajar tentang dunia.

Perbezaan jantina

Nampaknya organ yang sama pada lelaki dan wanita. Dan, nampaknya, apa yang boleh menjadi perbezaan. Tetapi terima kasih kepada teknik keajaiban, iaitu pemeriksaan tomografi, didapati bahawa terdapat beberapa perbezaan antara otak lelaki dan perempuan.

Selain itu, dari segi kategori berat badan, otak wanita kurang lebih 100 gram berbanding lelaki. Menurut statistik dari pakar, perbezaan seksual yang paling penting diperhatikan pada usia tiga belas hingga tujuh belas tahun. Orang tua menjadi, perbezaan kurang menonjol.

Perkembangan otak

Perkembangan otak manusia bermula pada masa pembentukan intrauterinnya:

• Proses pembangunan bermula dengan pembentukan tiub saraf, yang dicirikan oleh peningkatan saiz di kawasan kepala. Tempoh ini dipanggil perinatal. Kali ini dicirikan oleh perkembangan fisiologinya, dan juga sistem sensori dan effector dibentuk.
• Dalam dua bulan pertama perkembangan intrauterin, pembentukan tiga selekoh: jambatan tengah, jambatan dan serviks. Selain itu, dua yang pertama dicirikan oleh pembangunan serentak dalam satu arah, manakala yang ketiga memulakan pembentukan kemudian dalam arah yang berlawanan.

Selepas serbuk itu dilahirkan, otaknya terdiri daripada dua hemisfera dan banyak convolutions.

Kanak-kanak tumbuh dan otak menjalani banyak perubahan:

• Tudung dan convolutions menjadi lebih besar, mereka mendalam dan mengubah bentuknya.
• Kawasan yang paling maju selepas kelahiran dianggap sebagai kawasan di kuil-kuil, tetapi ia juga meminjamkan kepada perkembangan di peringkat selular. Sekiranya perbandingan dibuat di antara hemisfera dan belakang kepala, tidak dapat diragukan lagi bahawa kepalanya jauh lebih kecil daripada hemisfera. Tetapi, walaupun fakta ini, ada benar-benar semua gyrus dan furrows di dalamnya.
• Tidak lebih awal daripada usia 5, perkembangan bahagian depan otak mencapai tahap di mana bahagian ini dapat menutupi pulau kecil otak. Buat masa ini, perkembangan penuh fungsi ucapan dan motor harus berlaku.
• Pada usia 2-5 tahun, bidang sekunder otak matang. Mereka menyediakan proses persepsi dan mempengaruhi pelaksanaan urutan tindakan.
• Bidang tertiari terbentuk dalam tempoh 5 hingga 7 tahun. Pada mulanya, pembangunan bahagian parieto-temporal-occipital, dan kemudian kawasan prefrontal berakhir. Pada masa ini, bidang dibentuk yang bertanggungjawab untuk tahap pemprosesan maklumat yang paling kompleks.

HUMAN BRAIN

HUMAN BRAIN, organ yang menyelaras dan mengawal semua fungsi penting badan dan mengawal kelakuan. Semua pemikiran, perasaan, sensasi, keinginan dan pergerakan dikaitkan dengan kerja otak, dan jika tidak berfungsi, orang itu masuk ke keadaan vegetatif: keupayaan untuk tindakan, sensasi atau reaksi terhadap pengaruh luaran hilang. Artikel ini memberi tumpuan kepada otak manusia, lebih kompleks dan sangat teratur daripada otak haiwan. Walau bagaimanapun, terdapat persamaan yang ketara dalam struktur otak manusia dan mamalia lain, kerana, sesungguhnya, kebanyakan spesies vertebrata.

Sistem saraf pusat (SSP) terdiri daripada otak dan saraf tunjang. Ia dikaitkan dengan pelbagai bahagian badan oleh saraf perifer - motor dan deria. Lihat juga SISTEM NERVOUS.

Otak adalah struktur simetri, seperti kebanyakan bahagian badan yang lain. Semasa kelahiran, beratnya kira-kira 0.3 kg, sedangkan pada orang dewasa ia adalah lebih kurang. 1.5 kg. Pada pemeriksaan luar otak, dua hemisfera besar yang menyembunyikan pembentukan yang lebih mendalam menarik perhatian. Permukaan hemisfera ditutup dengan alur dan convolutions yang meningkatkan permukaan korteks (lapisan luar otak). Di belakang cerebellum diletakkan, permukaan yang lebih tipis dipotong. Di bawah hemisfera besar adalah batang otak, yang masuk ke dalam saraf tunjang. Saraf meninggalkan batang dan saraf tulang belakang, di mana maklumat mengalir dari reseptor dalaman dan luaran ke otak, dan dalam isyarat arah bertentangan dihantar ke otot dan kelenjar. 12 pasang saraf kranial bergerak dari otak.

Di dalam otak, bahan kelabu dibezakan, yang terdiri terutamanya dari badan-badan sel saraf dan membentuk korteks, dan bahan putih - serat saraf yang membentuk saluran konduktif (saluran) yang menghubungkan bahagian-bahagian otak yang berbeza, dan juga membentuk saraf yang melampaui sistem saraf pusat dan pergi ke pelbagai organ.

Otak dan saraf tunjang dilindungi oleh kes tulang - tengkorak dan tulang belakang. Antara bahan otak dan dinding kurus adalah tiga cangkang: luar - dura mater, batin - lembut, dan di antara mereka - arachnoid tipis. Ruang antara membran dipenuhi dengan cecair cerebrospinal (cerebrospinal), yang serupa dengan komposisi plasma darah, dihasilkan dalam rongga intracerebral (ventrikel otak) dan beredar di otak dan saraf tunjang, membekalkannya dengan nutrien dan faktor lain yang diperlukan untuk aktiviti penting.

Penyediaan darah ke otak disediakan terutamanya oleh arteri karotid; di pangkal otak, mereka dibahagikan kepada cawangan besar yang pergi ke pelbagai bahagiannya. Walaupun berat otak hanya 2.5% berat badan, ia sentiasa, siang dan malam, menerima 20% daripada darah yang beredar di dalam badan dan, dengan itu, oksigen. Rizab tenaga otak itu sendiri sangat kecil, jadi ia sangat bergantung kepada bekalan oksigen. Terdapat mekanisme perlindungan yang dapat menyokong aliran darah serebrum jika terjadi pendarahan atau kecederaan. Satu ciri peredaran serebrum juga adalah kehadiran yang dipanggil. penghalang darah-otak. Ia terdiri daripada beberapa membran, membatasi kebolehtelapan dinding vaskular dan aliran banyak sebatian dari darah ke dalam substansi otak; Oleh itu, halangan ini melakukan fungsi perlindungan. Sebagai contoh, banyak bahan ubat tidak menembusnya.

SELAMAT SELAMAT

Sel-sel saraf dipanggil neuron; fungsi mereka adalah pemprosesan maklumat. Di dalam otak manusia 5 hingga 20 bilion neurons. Struktur otak juga termasuk sel glial, terdapat kira-kira 10 kali lebih banyak daripada neuron. Glia mengisi ruang antara neuron, membentuk kerangka sokongan tisu saraf, dan juga melakukan fungsi metabolik dan lain-lain.

Neuron, seperti semua sel lain, dikelilingi oleh membran semipermeable (plasma). Dua jenis proses berlepas dari badan sel - dendrit dan akson. Kebanyakan neuron mempunyai banyak dendrit yang bercabang, tetapi hanya satu akson. Dendrites biasanya sangat pendek, manakala panjang axon berbeza dari beberapa sentimeter hingga beberapa meter. Tubuh neuron mengandungi nukleus dan organel lain, sama seperti dalam sel-sel tubuh lain (lihat juga CELL).

Impuls saraf.

Penyebaran maklumat di dalam otak, serta sistem saraf secara keseluruhan, dijalankan melalui impuls saraf. Mereka merebak ke arah dari badan sel ke bahagian terminal akson, yang boleh menjadi cawangan, membentuk satu set pengakhiran bersentuhan dengan neuron lain melalui celah yang sempit, sinaps; penghantaran impuls melalui sinaps ditengah oleh bahan kimia - neurotransmitter.

Dorongan saraf biasanya berasal dari dendrit - proses cawangan nipis dari neuron yang mengkhususkan dalam mendapatkan maklumat dari neuron lain dan menghantarnya ke tubuh neuron. Pada dendrit dan, dalam jumlah yang lebih kecil, terdapat ribuan sinapsis pada badan sel; ia melalui sinaps akson, membawa maklumat dari badan neuron, melepasi ke dendrites neuron lain.

Akhir akson, yang membentuk bahagian presinaptic sinaps, mengandungi vesikel kecil dengan neurotransmitter. Apabila impuls mencapai membran presynaptik, neurotransmitter dari vesicle dilepaskan ke celah sinaptik. Akhir axon hanya mengandungi satu jenis neurotransmitter, sering digabungkan dengan satu atau beberapa jenis neuromodulator (lihat di bawah Brain Neurochemistry).

Neurotransmitter yang dibebaskan dari membran aksen presinaptik mengikat kepada reseptor pada dendrites neuron postsynaptik. Otak menggunakan pelbagai neurotransmitter, yang masing-masing dikaitkan dengan reseptor tertentu.

Reseptor pada dendrites disambungkan ke saluran dalam membran postsynaptic separa telap yang mengawal pergerakan ion melalui membran. Pada rehat, neuron mempunyai potensi elektrik sebanyak 70 millivolts (potensi berehat), manakala bahagian dalaman membran negatif dikenakan terhadap bahagian luar. Walaupun terdapat mediator yang berbeza, mereka semua mempunyai kesan merangsang atau menghambat neuron postsynaptik. Kesan merangsang direalisasikan melalui peningkatan aliran ion tertentu, terutamanya natrium dan kalium, melalui membran. Akibatnya, caj negatif permukaan dalaman menurun - depolarization berlaku. Kesan brek berlaku terutamanya melalui perubahan dalam aliran kalium dan klorida, sebagai akibatnya, tuduhan negatif permukaan dalam menjadi lebih besar daripada rehat, dan hiperpolarisasi terjadi.

Fungsi neuron adalah untuk mengintegrasikan semua pengaruh yang dilihat melalui sinaps pada badan dan dendritnya. Memandangkan pengaruh ini boleh menggembirakan atau menghalang dan tidak bersamaan dengan tepat, neuron mesti mengira jumlah kesan aktiviti sinaptik sebagai fungsi masa. Sekiranya kesan excitatory berlaku di atas perencatan dan membran yang menggelapkan di atas nilai ambang, bahagian tertentu membran neuron diaktifkan - di kawasan asas axonnya (axonal tubercle). Di sini, sebagai hasil pembukaan saluran untuk natrium dan kalium ion, potensi tindakan (impuls saraf) timbul.

Potensi ini terus berlanjutan sepanjang axon sehingga kelajuannya dari 0.1 m / s hingga 100 m / s (tebal akson, semakin tinggi kelajuan pengaliran). Apabila potensi tindakan mencapai hujung akson, satu lagi jenis saluran ion diaktifkan, bergantung kepada perbezaan potensi, saluran kalsium. Menurut mereka, kalsium memasuki akson, yang membawa kepada penggerak vesikel dengan neurotransmitter, yang mendekati membran presynaptik, bergabung dengannya dan melepaskan neurotransmitter ke sinaps.

Myelin dan sel glial.

Banyak akson dilindungi dengan selubung myelin, yang terbentuk oleh membran berulang kali sel glial. Myelin terdiri terutamanya daripada lipid, yang memberikan penampilan ciri kepada masalah otak dan saraf tunjang. Terima kasih kepada sarung myelin, kelajuan menjalankan potensi tindakan di sepanjang peningkatan akson, kerana ion boleh bergerak melalui membran akson hanya di tempat yang tidak dilindungi oleh myelin - apa yang dipanggil interceptions Ranvier. Antara interpeptions, dorongan dijalankan sepanjang sarung myelin seperti melalui kabel elektrik. Sejak pembukaan saluran dan laluan ion melalui masa yang diperlukan, penghapusan pembukaan saluran yang berterusan dan sekatan skop mereka ke kawasan membran kecil yang tidak dilindungi oleh myelin mempercepatkan pengalihan impuls sepanjang akson sebanyak 10 kali.

Hanya sebahagian daripada sel glial yang terlibat dalam pembentukan sarung myelin saraf (sel Schwann) atau saluran saraf (oligodendrocytes). Lebih banyak sel glial (astrocytes, microgliocytes) melaksanakan fungsi lain: mereka membentuk tulang sokongan tisu saraf, menyediakan keperluan metaboliknya dan pulih daripada kecederaan dan jangkitan.

BAGAIMANA KERJA BRAIN

Pertimbangkan contoh mudah. Apa yang berlaku apabila kita mengambil pensil di atas meja? Cahaya yang dipantulkan dari pensil yang memfokus pada mata dengan lensa dan diarahkan ke retina, di mana imej pensil muncul; ia dirasakan oleh sel-sel yang bersamaan, dari mana isyarat masuk ke inti utama pancaran transmisi otak, terletak di thalamus (tubercle visual), terutamanya di bahagian yang dipanggil body geniculate lateral. Terdapat banyak neuron diaktifkan yang bertindak balas terhadap pengedaran cahaya dan kegelapan. Sumbu-saraf neuron dari badan engkol engkol pergi ke korteks visual utama, yang terletak di lobus oksipital dari hemisfera besar. Impuls yang datang dari thalamus ke bahagian korteks ini diubah menjadi urutan rumit pelepasan neuron kortikal, yang sebahagiannya bertindak balas kepada sempadan antara pensil dan meja, yang lain ke sudut di dalam gambar pensil, dan lain-lain. Dari korteks visual utama, maklumat mengenai axons memasuki korteks visual bersekutu, di mana pengiktirafan corak berlaku, dalam kes ini pensel. Pengiktirafan dalam bahagian korteks ini berdasarkan pengetahuan yang terkumpul sebelum ini mengenai garis luar objek.

Perancangan pergerakan (iaitu, mengambil pensil) mungkin terjadi di korteks serebral hemisfera besar. Di kawasan korteks yang sama, neuron motor terletak yang memberikan arahan kepada otot tangan dan jari. Pendekatan tangan ke pensil dikawal oleh sistem visual dan interoreceptor yang merasakan kedudukan otot dan sendi, maklumat yang memasuki sistem saraf pusat. Apabila kami mengambil pensel di tangan, reseptor di hujung jari, yang merasakan tekanan, memberitahu kami jika jari memegang pensel dengan baik dan apakah usaha untuk memegangnya. Sekiranya kita mahu menulis nama kita dalam pensel, kita perlu mengaktifkan maklumat lain yang disimpan di dalam otak yang menyediakan pergerakan yang lebih kompleks ini, dan kawalan visual akan membantu meningkatkan ketepatannya.

Dalam contoh di atas, dapat dilihat bahawa melakukan tindakan yang cukup sederhana melibatkan luas otak yang meluas dari korteks ke daerah subkortis. Dengan tingkah laku yang lebih kompleks yang berkaitan dengan pertuturan atau pemikiran, litar saraf lain diaktifkan, yang meliputi kawasan lebih luas otak.

BAHAGIAN UTAMA BRAIN

Otak boleh dibahagikan kepada tiga bahagian utama: forebrain, brainstem dan cerebellum. Dalam forebrain, hemisfera otak, thalamus, hypothalamus, dan kelenjar pituitari (salah satu daripada kelenjar neuroendokrin yang paling penting) dirahsiakan. Batang otak terdiri daripada medulla oblongata, pons (pons) dan batang tengah.

Hemisfera besar

- bahagian terbesar otak, komponennya pada orang dewasa sekitar 70% beratnya. Biasanya, hemisfera adalah simetri. Mereka saling terhubung dengan bundle axons (corpus callosum) yang besar, memberikan pertukaran maklumat.

Setiap hemisfera terdiri daripada empat lobus: frontal, parietal, temporal dan occipital. Korteks lobus frontal mengandungi pusat-pusat yang mengawal aktiviti locomotor, serta, mungkin, pusat perancangan dan pandangan jauh. Dalam korteks lobus parietal, terletak di belakang frontal, terdapat zon sensasi tubuh, termasuk rasa sentuhan dan perasaan bersama dan otot. Selat ke lobus parietal bersebelahan dengan temporal, di mana korteks pendengaran utama terletak, serta pusat ucapan dan fungsi lain yang lebih tinggi. Bahagian belakang otak menduduki lobus oksipital yang terletak di atas cerebellum; kulitnya mengandungi zon sensasi visual.

Bidang korteks yang tidak berkaitan secara langsung dengan peraturan pergerakan atau analisis maklumat deria dirujuk sebagai korteks bersekutu. Di zon khusus ini, hubungan asosiasi dibentuk di antara kawasan dan bahagian otak yang berbeza dan maklumat yang diperoleh dari mereka disepadukan. Korteks bersekutu menyediakan fungsi kompleks seperti pembelajaran, ingatan, pertuturan dan pemikiran.

Struktur subkortikal.

Di bawah korteks terdapat beberapa struktur otak penting, atau nukleus, yang merupakan kelompok neuron. Ini termasuk thalamus, ganglia basal dan hipotalamus. Thalamus adalah nukleus pemancaran deria utama; dia menerima maklumat dari deria dan, seterusnya, ke bahagian-bahagian yang sesuai dengan korteks deria. Terdapat juga zon yang tidak spesifik yang dikaitkan dengan hampir keseluruhan korteks dan, mungkin, memberikan proses pengaktifannya dan mengekalkan kebangkitan dan perhatian. Ganglia basal adalah satu set nukleus (shell yang disebut, bola pucat, dan nukleus caudate) yang terlibat dalam peraturan pergerakan yang diselaraskan (mulakan dan menghentikannya).

Hypothalamus adalah kawasan kecil di dasar otak yang terletak di bawah talamus. Kaya dengan darah, hypothalamus adalah pusat penting yang mengawal fungsi homeostatik tubuh. Ia menghasilkan bahan yang mengawal sintesis dan pelepasan hormon pituitari (lihat juga HYPOPHYSIS). Dalam hipotalamus terdapat banyak nukleus yang melaksanakan fungsi tertentu, seperti peraturan metabolisme air, pengedaran lemak yang disimpan, suhu badan, tingkah laku seksual, tidur dan terjaga.

Batang otak

terletak di pangkal tengkorak. Ia menghubungkan saraf tunjang dengan forebrain dan terdiri daripada medulla oblongata, pons, tengah dan diencephalon.

Melalui otak tengah dan perantaraan, serta melalui seluruh batang, lulus laluan motor menuju ke saraf tunjang, serta beberapa laluan sensitif dari saraf tunjang ke bahagian atas otak. Di bawah midbrain adalah jambatan yang disambungkan oleh gentian saraf dengan cerebellum. Bahagian paling bawah batang - medulla - terus masuk ke dalam saraf tunjang. Di medulla oblongata, pusat terletak yang mengawal aktiviti jantung dan pernafasan, bergantung kepada keadaan luaran, dan juga mengawal tekanan darah, perut dan perut usus.

Pada peringkat batang, jalur yang menghubungkan setiap hemisfera serebrum dengan cerebellum bersilang. Oleh itu, setiap hemisfera mengawal bahagian bertentangan badan dan disambungkan ke hemisfera bertentangan dengan cerebellum.

Cerebellum

terletak di bawah lobus ikatan pinggiran hemisfera serebrum. Melalui laluan jambatan, ia disambungkan ke bahagian atas otak. Cerebellum mengawal pergerakan automatik halus, menyelaraskan aktiviti pelbagai kumpulan otot ketika melakukan tindakan tingkah laku stereotip; dia juga sentiasa mengawal kedudukan kepala, torso dan anggota badan, i.e. terlibat dalam mengekalkan keseimbangan. Menurut data terkini, cerebellum memainkan peranan penting dalam pembentukan kemahiran motor, membantu menghafal urutan pergerakan.

Sistem lain.

Sistem limbik adalah rangkaian luas kawasan otak yang saling berkaitan yang mengawal keadaan emosi, serta menyediakan pembelajaran dan memori. Nukleus yang membentuk sistem limbik termasuk amygdala dan hippocampus (termasuk dalam lobus temporal), serta hipotalamus dan nukleus yang dipanggil. teliti septum (terletak di kawasan subkortikal otak).

Pembentukan reticular adalah rangkaian neuron yang merentang seluruh batang ke thalamus dan selanjutnya dihubungkan dengan kawasan luas korteks. Ia mengambil bahagian dalam peraturan tidur dan terjaga, mengekalkan keadaan aktif korteks dan menyumbang kepada tumpuan perhatian pada objek tertentu.

KEGIATAN ELEKTRIK BRAIN

Dengan bantuan elektrod yang diletakkan di permukaan kepala atau diperkenalkan ke dalam otak, mungkin untuk memperbaiki aktiviti elektrik otak akibat pelepasan sel-selnya. Rakaman aktiviti elektrik otak dengan elektrod di permukaan kepala dipanggil electroencephalogram (EEG). Ia tidak membenarkan untuk mencatatkan pelepasan neuron individu. Hanya sebagai hasil daripada aktiviti serentak beribu-ribu atau berjuta-juta neuron, ayunan yang nyata (gelombang) muncul pada lengkung yang direkodkan.

Dengan pendaftaran tetap pada EEG, perubahan kitaran diturunkan, mencerminkan tahap keseluruhan aktiviti individu. Dalam keadaan terjaga yang aktif, EEG menangkap gelombang beta bukan berirama rendah amplitud. Dalam suasana santai dengan mata tertutup, gelombang alfa dengan kekerapan 7-12 kitaran sesaat mendominasi. Kejadian tidur ditunjukkan oleh penampilan gelombang perlahan amplitud tinggi (gelombang delta). Semasa tempoh bermimpi, gelombang beta muncul semula pada EEG, dan berdasarkan EEG, gambaran palsu dapat dibuat bahawa orang itu terjaga (dengan itu istilah "tidur paradoks"). Mimpi sering disertai dengan pergerakan mata yang pesat (dengan kelopak mata tertutup). Oleh itu, bermimpi juga dipanggil tidur dengan pergerakan mata cepat (lihat juga TIDUR). EEG membolehkan anda mendiagnosis beberapa penyakit otak, khususnya epilepsi (lihat EPILEPSY).

Sekiranya anda mendaftarkan aktiviti elektrik otak semasa tindakan rangsangan tertentu (visual, auditory, atau tactile), anda boleh mengenal pasti apa yang dipanggil. menimbulkan potensi - pelepasan segerak kumpulan neuron tertentu, yang timbul sebagai tindak balas terhadap rangsangan luar tertentu. Kajian terhadap potensi yang menimbulkan masalah dapat memperjuangkan penyetempatan fungsi otak, khususnya, untuk menghubungkan fungsi ucapan dengan beberapa bahagian lobus temporal dan frontal. Kajian ini juga membantu menilai keadaan sistem deria pada pesakit dengan kepekaan yang merosot.

BRAIN NEUROCHEMISTRY

Neurotransmiter yang paling penting di dalam otak adalah acetylcholine, norepinephrine, serotonin, dopamin, glutamat, gamma-aminobutyric acid (GABA), endorphins dan enkephalins. Sebagai tambahan kepada bahan-bahan yang terkenal ini, sebilangan besar orang lain yang belum dipelajari mungkin berfungsi di dalam otak. Sesetengah neurotransmiter bertindak hanya di bahagian tertentu otak. Oleh itu, endorfin dan enkephalin hanya terdapat di laluan yang melakukan impuls sakit. Pengantara lain, seperti glutamat atau GABA, lebih banyak diedarkan.

Tindakan neurotransmitter.

Seperti yang telah diperhatikan, neurotransmitter, yang bertindak pada membran postsynaptic, mengubah kekonduksiannya untuk ion. Sering kali ini berlaku melalui pengaktifan dalam neuron postsynaptik sistem "mediator" kedua, sebagai contoh, adenosine monophosphate (cAMP) kitaran. Tindakan neurotransmitter boleh diubahsuai di bawah pengaruh kelas lain bahan neurokimia - neuromodulator peptida. Dilancarkan oleh membran presynaptik serentak dengan pengantara, mereka mempunyai keupayaan untuk meningkatkan atau mengubah kesan mediator pada membran postsynaptic.

Sistem endorphin-enkephalin yang baru ditemui adalah penting. Enkephalins dan endorfin adalah peptida kecil yang menghalang pengalihan impuls keseimbangan dengan mengikat kepada reseptor di dalam CNS, termasuk di zon korteks yang lebih tinggi. Keluarga neurotransmiter ini menekan persepsi subjektif terhadap kesakitan.

Ubat psikoaktif

- bahan yang boleh secara khusus mengikat reseptor tertentu di otak dan menyebabkan perubahan tingkah laku. Mengenal pasti beberapa mekanisme tindakan mereka. Sesetengah menjejaskan sintesis neurotransmiter, yang lain - pada pengumpulan dan pembebasan mereka dari vesikel sinaptik (contohnya, amphetamine menyebabkan pembebasan yang cepat norepinephrine). Mekanisme ketiga adalah untuk mengikat reseptor dan meniru tindakan neurotransmiter semula jadi, contohnya, kesan LSD (asid lysergic diethylamide) dijelaskan oleh keupayaannya untuk mengikat reseptor serotonin. Jenis ubat jenis keempat adalah sekatan penerima, i.e. antagonisme dengan neurotransmitter. Antipsikotik yang digunakan secara meluas sebagai phenothiazine (contohnya, chlorpromazine, atau aminazine) menyekat reseptor dopamin dan dengan itu mengurangkan kesan dopamin pada neuron postsynaptik. Akhir sekali, mekanisme aksi yang terakhir adalah perencatan penyahaktifan neurotransmitter (banyak racun perosak yang menghalang asetilkolin dari inaktivasi).

Telah lama diketahui bahawa morfin (produk poppy opium yang disucikan) tidak hanya memberi kesan analgesik (analgesik), tetapi juga keupayaan untuk menyebabkan euforia. Itulah sebabnya ia digunakan sebagai ubat. Tindakan morfin dikaitkan dengan keupayaannya untuk mengikat kepada reseptor pada sistem endorphin-enkephalin manusia (lihat juga DRUG). Ini adalah salah satu daripada banyak contoh fakta bahawa bahan kimia dari asal biologi yang berlainan (dalam kes ini, asal tumbuhan) mampu mempengaruhi fungsi otak haiwan dan manusia, berinteraksi dengan sistem neurotransmitter tertentu. Satu lagi contoh terkenal adalah curare, berasal dari tumbuhan tropika dan mampu menghalang reseptor asetilkolin. Orang India dari Amerika Selatan melancarkan kelopak mata curare, menggunakan kesan melumpuhkan yang berkaitan dengan sekatan penghantaran neuromuskular.

PELAJARAN BRAIN

Penyelidikan otak sukar kerana dua sebab utama. Pertama, otak, dilindungi dengan selamat oleh tengkorak, tidak boleh diakses secara langsung. Kedua, neuron-neuron otak tidak tumbuh semula, jadi apa-apa campur tangan boleh membawa kepada kerosakan tidak dapat dipulihkan.

Walaupun kesukaran ini, penyelidikan otak dan beberapa bentuk rawatannya (terutamanya, campur tangan neurosurgikal) telah diketahui sejak zaman purba. Penemuan arkeologi menunjukkan bahawa sudah lama, manusia retak tengkorak untuk mendapatkan akses ke otak. Penyelidikan otak khususnya intensif telah dijalankan semasa tempoh peperangan, apabila mungkin untuk melihat pelbagai kecederaan kepala.

Kerosakan otak akibat kecederaan di bahagian depan atau kecederaan yang dialami dalam masa aman adalah sejenis percubaan yang memusnahkan bahagian tertentu otak. Oleh kerana ini adalah satu-satunya bentuk "eksperimen" pada otak manusia, satu lagi kaedah penyelidikan penting adalah eksperimen pada haiwan makmal. Mengamati kesan tingkah laku atau fisiologi kerosakan kepada struktur otak tertentu, seseorang boleh menilai fungsinya.

Aktivitas elektrik otak dalam haiwan eksperimen direkodkan menggunakan elektrod yang diletakkan di permukaan kepala atau otak atau diperkenalkan ke dalam otak. Oleh itu, adalah mungkin untuk menentukan aktiviti kumpulan kecil neuron atau neuron individu, serta mengenal pasti perubahan dalam fluks ion di seluruh membran. Dengan bantuan alat stereotactic yang membolehkan anda memasuki elektrod pada titik tertentu di dalam otak, bahagian kedalaman yang tidak boleh diaksesnya diperiksa.

Satu lagi pendekatan adalah untuk menghapuskan kawasan kecil tisu otak yang hidup, selepas itu kewujudannya dikekalkan sebagai kepingan yang ditempatkan dalam medium nutrien, atau sel-sel dipisahkan dan dikaji dalam budaya sel. Dalam kes pertama, anda boleh meneroka interaksi neuron, di kedua - aktiviti sel individu.

Apabila mengkaji aktiviti elektrik neuron individu atau kumpulan mereka di kawasan otak yang berlainan, aktiviti awal biasanya direkodkan terlebih dahulu, maka kesan kesan tertentu pada fungsi sel ditentukan. Mengikut kaedah lain, impuls elektrik digunakan melalui elektrod implan untuk secara artifi mengaktifkan neuron terdekat. Jadi, anda boleh mengkaji kesan-kesan tertentu dari otak di kawasan lain. Kaedah rangsangan elektrik ini berguna dalam kajian sistem pengaktifan batang yang melalui tembikar tengah; ia juga terpaksa apabila cuba memahami bagaimana proses pembelajaran dan ingatan berlaku pada tahap sinaptik.

Seratus tahun yang lalu menjadi jelas bahawa fungsi-fungsi belahan kiri dan kanan berbeza. Pakar bedah Perancis P. Brock, menonton pesakit dengan kemalangan serebrovaskular (stroke), mendapati hanya pesakit yang merosakkan hemisfera kiri mengalami gangguan ucapan. Kajian lebih lanjut mengenai pengkhususan hemisfera diteruskan menggunakan kaedah lain, misalnya, rakaman EEG dan menimbulkan potensi.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, teknologi yang kompleks telah digunakan untuk mendapatkan imej (visualisasi) otak. Oleh itu, tomografi yang dikira (CT) telah merevolusi neurologi klinikal, yang membolehkan imej vivo terperinci (berlapis) struktur otak diperoleh. Kaedah pengimejan lain - tomografi pelepasan positron (PET) - memberikan gambaran aktiviti metabolik otak. Dalam kes ini, radioisotop pendek yang diperkenalkan kepada seseorang, yang terkumpul di bahagian otak yang berlainan, dan semakin tinggi aktiviti metabolik mereka. Dengan bantuan PET, ia juga menunjukkan bahawa fungsi ucapan majoriti orang yang diperiksa dikaitkan dengan hemisfera kiri. Sejak otak berfungsi dengan menggunakan sejumlah besar struktur selari, PET menyediakan maklumat mengenai fungsi otak yang tidak dapat diperoleh dengan elektrod tunggal.

Sebagai peraturan, penyelidikan otak dijalankan menggunakan gabungan kaedah. Sebagai contoh, ahli neurobiologi Amerika R. Sperri, dengan pekerja, digunakan sebagai prosedur rawatan untuk memotong korpus callosum (bundle axons yang menghubungkan kedua hemisfera) di beberapa pesakit dengan epilepsi. Selepas itu, dalam pesakit-pesakit yang mempunyai "otak", pengkhususan hemispherik disiasat. Difahamkan bahawa untuk ucapan dan fungsi logik dan analitik yang lain, hemisfera yang dominan (biasanya kiri) bertanggungjawab, sementara hemisfera bukan dominan menganalisis parameter spatial-temporal persekitaran luaran. Jadi, ia diaktifkan apabila kita mendengar muzik. Gambar mosaik aktiviti otak menunjukkan bahawa terdapat banyak bidang khusus dalam struktur korteks dan subkortis; aktiviti serentak kawasan-kawasan ini mengesahkan konsep otak sebagai peranti pengkomputeran dengan pemprosesan data selari.

Dengan adanya kaedah penyelidikan baru, idea tentang fungsi otak mungkin berubah. Penggunaan peranti yang membolehkan kita mendapatkan "peta" aktiviti metabolik pelbagai bahagian otak, serta penggunaan pendekatan genetik molekul, harus memperdalam pengetahuan kita mengenai proses yang terjadi di dalam otak. Lihat juga neuropsychology.

ANATOMI PERBANDINGAN

Dalam pelbagai jenis vertebrata, otak sangat serupa. Jika kita membuat perbandingan di peringkat neuron, kita dapati persamaan yang berbeza dari ciri-ciri seperti yang digunakan neurotransmitter, turun naik dalam kepekatan ion, jenis sel dan fungsi fisiologi. Perbezaan asas didedahkan hanya jika dibandingkan dengan invertebrata. Neuron invertebrat jauh lebih besar; selalunya ia disambungkan kepada satu sama lain bukan oleh kimia, tetapi oleh sinaps elektrik, yang jarang dijumpai di dalam otak manusia. Dalam sistem invertebrata saraf, beberapa neurotransmitter yang tidak ciri vertebrata dikesan.

Antara vertebrata, perbezaan dalam struktur otak berkaitan dengan nisbah struktur individunya. Menilai persamaan dan perbezaan di dalam otak ikan, amfibia, reptilia, burung, mamalia (termasuk manusia), beberapa pola umum boleh diperolehi. Pertama, semua haiwan ini mempunyai struktur dan fungsi neuron yang sama. Kedua, struktur dan fungsi saraf tunjang dan batang otak sangat serupa. Ketiganya, evolusi mamalia disertai dengan kenaikan ketara dalam struktur kortikal yang mencapai perkembangan maksimum pada primata. Dalam amfibia, korteks hanya terdiri daripada sebahagian kecil daripada otak, sedangkan pada manusia ia adalah struktur yang dominan. Walau bagaimanapun, dipercayai bahawa prinsip fungsi otak semua vertebrata hampir sama. Perbezaannya ditentukan oleh bilangan sambungan dan interaksi interneuron, yang mana lebih tinggi, lebih kompleks otak. Lihat juga ANATOMY COMPARATIVE.