Gehirn - die Basis der harmonischen Arbeit des Körpers

Der Mensch ist ein komplexer Organismus, der aus vielen Organen besteht, die in einem einzigen Netzwerk vereint sind und dessen Arbeit präzise und tadellos geregelt ist. Die Hauptfunktion der Regulierung der Arbeit des Körpers ist das zentrale Nervensystem (ZNS). Dies ist ein komplexes System, das mehrere Organe und periphere Nervenenden und Rezeptoren umfasst. Das wichtigste Organ dieses Systems ist das Gehirn - ein komplexes Rechenzentrum, das für das reibungslose Funktionieren des gesamten Organismus verantwortlich ist.

Allgemeine Informationen zur Struktur des Gehirns

Sie versuchen es lange zu studieren, aber die Wissenschaftler konnten die ganze Zeit nicht genau und eindeutig 100% der Frage beantworten, was es ist und wie dieser Körper funktioniert. Viele Funktionen wurden untersucht, für einige gibt es nur Vermutungen.

Optisch kann es in drei Hauptteile unterteilt werden: den Hirnstamm, das Kleinhirn und die Gehirnhälften. Diese Aufteilung spiegelt jedoch nicht die ganze Vielseitigkeit der Funktionsweise dieses Körpers wider. Im Einzelnen sind diese Teile in Abschnitte unterteilt, die für bestimmte Funktionen des Körpers verantwortlich sind.

Längliche Abteilung

Das zentrale Nervensystem einer Person ist ein untrennbarer Mechanismus. Ein glattes Übergangselement vom Wirbelsäulensegment des zentralen Nervensystems ist der längliche Abschnitt. Optisch kann es als abgeschnittener Kegel mit einer Basis oben oder als kleiner Zwiebelkopf mit von ihm abweichenden Wülsten dargestellt werden - Nervengewebe, die mit dem Zwischenabschnitt verbunden sind.

Es gibt drei verschiedene Funktionen der Abteilung - Sensorik, Reflex und Dirigent. Seine Aufgabe ist es, die Hauptschutz- (Würgereflex, Atmung, Husten) und unbewusste Reflexe (Herzschlag, Atmung, Blinzeln, Speichelfluss, Sekretion von Magensaft, Schlucken, Stoffwechsel) zu kontrollieren. Darüber hinaus ist die Medulla für Gefühle wie Gleichgewicht und Koordination von Bewegungen verantwortlich.

Mittelhirn

Die nächste Abteilung, die für die Kommunikation mit dem Rückenmark zuständig ist, ist die mittlere. Die Hauptfunktion dieser Abteilung ist jedoch die Verarbeitung von Nervenimpulsen und die Korrektur der Arbeitsfähigkeit des Hörgeräts und des menschlichen Sehzentrums. Nach der Verarbeitung der empfangenen Informationen gibt diese Formation Impulssignale an, um auf Reize zu reagieren: Drehen des Kopfes in Richtung des Tones, Ändern der Position des Körpers im Gefahrenfall. Weitere Funktionen umfassen die Regulierung der Körpertemperatur, des Muskeltonus und der Erregung.

Die mittlere Abteilung hat eine komplexe Struktur. Es gibt 4 Cluster von Nervenzellen - Hügel, von denen zwei für die visuelle Wahrnehmung verantwortlich sind, die anderen zwei für das Hören. Nervenhaufen desselben Nerven leitenden Gewebes, die den Beinen optisch ähnlich sind, sind miteinander und mit anderen Teilen des Gehirns und des Rückenmarks verbunden. Die Gesamtgröße des Segments überschreitet bei Erwachsenen nicht mehr als 2 cm.

Zwischenhirn

Noch komplexer in Aufbau und Funktion der Abteilung. Anatomisch ist das Diencephalon in mehrere Teile unterteilt: die Hypophyse. Dies ist ein kleines Anhängsel des Gehirns, das für die Sekretion der notwendigen Hormone und die Regulierung des endokrinen Systems des Körpers verantwortlich ist.

Die Hypophyse ist bedingt in mehrere Teile unterteilt, von denen jeder seine Funktion erfüllt:

• Adenohypophyse - ein Regulator der peripheren Hormondrüsen.
• Die Neurohypophyse ist mit dem Hypothalamus assoziiert und sammelt Hormone, die von ihm produziert werden.

Hypothalamus

Ein kleiner Bereich des Gehirns, dessen wichtigste Funktion die Kontrolle der Herzfrequenz und des Blutdrucks in den Gefäßen ist. Darüber hinaus ist der Hypothalamus für einen Teil der emotionalen Manifestationen verantwortlich, indem er die notwendigen Hormone produziert, um Stresssituationen zu unterdrücken. Eine weitere wichtige Funktion ist die Kontrolle von Hunger, Sättigung und Durst. Der Hypothalamus ist das Zentrum der sexuellen Aktivität und des Vergnügens.

Epithalamus

Die Hauptaufgabe dieser Abteilung ist die Regelung des täglichen biologischen Rhythmus. Mit Hilfe erzeugter Hormone beeinflusst die Schlafdauer nachts und das normale Wachsein am Tag. Es ist der Epithalamus, der unseren Körper an die Bedingungen des „Lichttages“ anpasst und die Menschen in „Eulen“ und „Lerchen“ unterteilt. Eine weitere Aufgabe des Epithalamus ist die Regulation des körpereigenen Stoffwechsels.

Thalamus

Diese Ausbildung ist sehr wichtig für das richtige Bewusstsein der Welt um uns herum. Es ist der Thalamus, der für die Verarbeitung und Interpretation von Impulsen von peripheren Rezeptoren verantwortlich ist. Daten des Zuschauers Nerv, Hörgerät, Körpertemperaturrezeptoren, Riechrezeptoren und Schmerzpunkte laufen in einem bestimmten Informationsverarbeitungszentrum zusammen.

Zurück abschnitt

Wie die vorherigen Abteilungen enthält das hintere Gehirn Unterabschnitte. Der Hauptteil ist das Kleinhirn, der zweite ist der Pons, ein kleines Kissen aus Nervengewebe, das das Kleinhirn mit anderen Abteilungen und Blutgefäßen verbindet, die das Gehirn versorgen.

Kleinhirn

In seiner Form ähnelt das Kleinhirn den Gehirnhälften, es besteht aus zwei Teilen, die durch einen "Wurm" verbunden sind - ein Komplex aus leitendem Nervengewebe. Die Haupthemisphären bestehen aus Nervenzellkernen oder „grauen Substanzen“, die zusammengefügt sind, um die Oberfläche und das Volumen in Falten zu vergrößern. Dieser Teil befindet sich im hinteren Teil des Schädels und nimmt seine gesamte hintere Fossa ein.

Die Hauptaufgabe dieser Abteilung ist die Koordination der Motorfunktionen. Das Kleinhirn leitet jedoch keine Bewegungen der Arme oder Beine ein, sondern steuert nur die Genauigkeit und Klarheit, die Reihenfolge, in der die Bewegungen ausgeführt werden, die motorischen Fähigkeiten und die Haltung.

Die zweite wichtige Aufgabe ist die Regulierung der kognitiven Funktionen. Dazu gehören: Aufmerksamkeit, Verständnis, Sprachbewusstsein, Regulierung des Angstgefühls, Zeitgefühl, Bewusstsein für die Natur des Vergnügens.

Gehirnhälften des Gehirns

Die Masse und das Volumen des Gehirns fallen auf die Endabteilung oder die großen Halbkugeln. Es gibt zwei Halbkugeln: Die linke - von der die meisten für die analytischen Denk- und Sprachfunktionen des Körpers verantwortlich sind - und die rechte - deren Hauptaufgabe ist das abstrakte Denken und alle Prozesse, die mit Kreativität und Interaktion mit der Außenwelt verbunden sind.

Die Struktur des letzten Gehirns

Die Gehirnhälften des Gehirns sind die "Verarbeitungseinheit" des Zentralnervensystems. Trotz der unterschiedlichen "Spezialisierung" dieser Segmente ergänzen sie sich gegenseitig.

Die Gehirnhälften sind ein komplexes System der Wechselwirkung zwischen den Kernen von Nervenzellen und neurokonduktiven Geweben, die die Haupthirnregionen verbinden. Die Oberfläche, Cortex genannt, besteht aus einer Vielzahl von Nervenzellen. Es wird graue Substanz genannt. Im Hinblick auf die allgemeine evolutionäre Entwicklung ist der Cortex die jüngste und am weitesten entwickelte Formation des Zentralnervensystems, und die höchste Entwicklung wurde beim Menschen erzielt. Sie ist für die Bildung höherer neuro-psychologischer Funktionen und komplexer Formen menschlichen Verhaltens verantwortlich. Um die nutzbare Fläche zu vergrößern, ist die Oberfläche der Halbkugeln in Falten oder Gyrus gerafft. Die innere Oberfläche der Gehirnhälften besteht aus weißer Substanz - Prozessen der Nervenzellen, die die Nervenimpulse leiten und mit den übrigen ZNS-Segmenten kommunizieren.

Im Gegenzug ist jede der Hemisphären konventionell in 4 Teile oder Lappen unterteilt: Occipital, Parietal, Temporal und Frontal.

Okzipitallappen

Die Hauptfunktion dieses bedingten Teils ist die Verarbeitung neuronaler Signale von den visuellen Zentren. Hier werden die üblichen Vorstellungen von Farbe, Volumen und anderen dreidimensionalen Eigenschaften eines sichtbaren Objekts aus Lichtreizen gebildet.

Parietallappen

Dieses Segment ist für das Auftreten von Schmerz- und Signalverarbeitung durch die Wärmerezeptoren des Körpers verantwortlich. Damit endet ihre gemeinsame Arbeit.

Der Parietallappen der linken Hemisphäre ist für die Strukturierung von Informationspaketen verantwortlich. Sie ermöglicht das Arbeiten mit logischen Operatoren, Lesen und Lesen. Auch dieser Bereich bildet das Bewusstsein für die gesamte Struktur des menschlichen Körpers, die Definition des rechten und linken Teils, die Koordination der einzelnen Bewegungen zu einem Ganzen.

Die rechte beschäftigt sich mit der Synthese von Informationsflüssen, die von den Hinterkopflappen und dem linken Parietal erzeugt werden. An dieser Stelle entsteht ein allgemeines dreidimensionales Bild der Wahrnehmung der Umgebung, der räumlichen Position und Orientierung, einer falschen Berechnung der Perspektive.

Schläfenlappen

Dieses Segment kann mit der "Festplatte" des Computers verglichen werden - eine langfristige Speicherung von Informationen. Hier werden alle Erinnerungen und das Wissen einer Person gespeichert, die er während seines ganzen Lebens gesammelt hat. Der richtige Schläfenlappen ist für das visuelle Gedächtnis verantwortlich - das Gedächtnis der Bilder. Links - hier werden alle Begriffe und Beschreibungen einzelner Objekte gespeichert, Interpretation und Vergleich von Bildern, deren Namen und Eigenschaften.

Bei der Spracherkennung sind beide Temporallappen an diesem Verfahren beteiligt. Ihre Funktionen sind jedoch unterschiedlich. Wenn der linke Flügel die semantische Last der zu hörenden Wörter erkennt, interpretiert der rechte Flügel die Intonationsfarbe und ihren Vergleich mit der Mimik des Sprechers. Eine weitere Funktion dieses Teils des Gehirns ist die Wahrnehmung und Dekodierung von Nervenimpulsen, die von den Riechrezeptoren der Nase ausgehen.

Stirnlappen

Dieser Teil ist verantwortlich für solche Eigenschaften unseres Bewusstseins wie kritisches Selbstwertgefühl, Angemessenheit des Verhaltens, Bewusstsein des Grads der Bedeutungslosigkeit von Handlungen, Stimmung. Das allgemeine Verhalten einer Person hängt auch von der korrekten Operation der Stirnlappen des Gehirns ab, Störungen führen zu Unzulänglichkeit und Asozialität der Handlungen. Der Prozess des Lernens, der Beherrschung von Fähigkeiten und des Erwerbs konditionierter Reflexe hängt von der korrekten Funktion dieses Teils des Gehirns ab. Dies gilt auch für den Aktivitätsgrad und die Neugier einer Person, ihre Initiative und ihr Bewusstsein für Entscheidungen.

Um die Funktionen von GM zu systematisieren, werden sie in der Tabelle dargestellt:

Unbewusste Reflexe kontrollieren.

Gleichgewichtskontrolle und Bewegungskoordination.

Regulierung von Körpertemperatur, Muskeltonus, Erregung, Schlaf.

Weltbewusstsein, Verarbeitung und Interpretation von Impulsen von peripheren Rezeptoren.

Verarbeitung von Informationen von peripheren Rezeptoren

Kontrollieren Sie Herzfrequenz und Blutdruck. Hormonproduktion Kontrollieren Sie den Zustand von Hunger, Durst und Sättigung.

Regulation des täglichen biologischen Rhythmus, Regulation des Stoffwechsels des Körpers.

Regulierung kognitiver Funktionen: Aufmerksamkeit, Verstehen, Sprachbewusstsein, Regulierung eines Angstgefühls, Zeitgefühl, Bewusstsein für die Natur des Vergnügens.

Interpretation von Schmerz- und Hitzeempfindungen, Verantwortung für das Lesen und Schreiben, logische und analytische Denkfähigkeit.

Langfristige Speicherung von Informationen. Interpretation und Vergleich von Informationen, Spracherkennung und Mimik, Dekodierung von Nervenimpulsen von Riechrezeptoren.

Kritisches Selbstwertgefühl, Angemessenheit des Verhaltens, Stimmung. Der Prozess des Lernens, der Beherrschung von Fähigkeiten und des Erwerbs von bedingten Reflexen.

Die Interaktion des Gehirns

Darüber hinaus hat jeder Abschnitt des Gehirns seine eigenen Aufgaben, die gesamte Struktur bestimmt das Bewusstsein, den Charakter, das Temperament und andere psychologische Merkmale des Verhaltens. Die Bildung bestimmter Typen wird durch den unterschiedlichen Einfluss und die Aktivität eines bestimmten Gehirnsegments bestimmt.

Der erste Psycho oder Choleriker. Die Bildung dieser Art von Temperament erfolgt unter dem dominanten Einfluss der Frontallappen der Kortikalis und einer der Unterregionen des Diencephalons - dem Hypothalamus. Der erste erzeugt Zweckmäßigkeit und Verlangen, der zweite Abschnitt verstärkt diese Emotionen mit den notwendigen Hormonen.

Ein charakteristisches Zusammenspiel der Divisionen, das die zweite Art des Temperaments - das Blutbad - bestimmt, ist die gemeinsame Arbeit des Hypothalamus und des Hippocampus (unterer Teil der Schläfenlappen). Die Hauptfunktion des Hippocampus besteht darin, das Kurzzeitgedächtnis aufrechtzuerhalten und das daraus resultierende Wissen in Langzeitwissen umzuwandeln. Das Ergebnis dieser Interaktion ist eine offene, neugierige und interessierte Art menschlichen Verhaltens.

Melancholisch - die dritte Art von temperamentvollem Verhalten. Diese Option wird durch die verstärkte Interaktion des Hippocampus und eine weitere Bildung der großen Hemisphären - die Amygdala - gebildet. Gleichzeitig ist die Aktivität des Cortex und des Hypothalamus reduziert. Die Amygdala übernimmt den gesamten "Knall" aufregender Signale. Da jedoch die Wahrnehmung der Hauptteile des Gehirns gehemmt ist, ist die Reaktion auf die Erregung gering, was sich wiederum auf das Verhalten auswirkt.

Durch die Bildung starker Verbindungen kann der Frontallappen ein aktives Verhaltensmodell festlegen. Im Zusammenspiel des Kortex dieser Gegend mit den Tonsillen erzeugt das zentrale Nervensystem nur höchst signifikante Impulse, während unwichtige Ereignisse ignoriert werden. All dies führt zur Bildung eines phlegmatischen Verhaltensmodells - einer starken, zielgerichteten Person, die sich der vorrangigen Ziele bewusst ist.

Die Struktur und Entwicklung des menschlichen Gehirns und wie unterscheidet sich das männliche Gehirn vom weiblichen?

Eines der wichtigsten Organe des menschlichen Körpers ist vielleicht das Gehirn. Aufgrund seiner Eigenschaften kann es alle Funktionen eines lebenden Organismus regulieren. Die Ärzte haben diesen Körper noch nicht bis zum Ende studiert und haben sogar heute verschiedene Hypothesen über seine verborgenen Fähigkeiten aufgestellt.

Woraus besteht das menschliche Gehirn?

Die Zusammensetzung des Gehirns besteht aus mehr als hundert Milliarden Zellen. Es ist mit drei Schutzhüllen bedeckt. Dank seines Volumens nimmt das Gehirn etwa 95% des gesamten Schädels ein. Das Gewicht reicht von ein bis zwei Kilogramm. Es bleibt jedoch interessant, dass die Fähigkeit dieses Körpers nicht von seiner Schwere abhängt. Das weibliche Gehirn ist etwa 100 Gramm weniger als das männliche.

Wasser und Fett

60% der gesamten Zusammensetzung des menschlichen Gehirns bestehen aus Fettzellen, und nur 40% enthalten Wasser. Es gilt als das fetteste Organ des Körpers. Damit die funktionelle Entwicklung des Gehirns richtig abläuft, muss eine Person richtig und effizient ernährt werden.

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Gehirnstruktur

Um alle Funktionen des menschlichen Gehirns kennen und erforschen zu können, ist es notwendig, seine Struktur so gründlich wie möglich zu untersuchen.

Das gesamte Gehirn ist üblicherweise in fünf verschiedene Teile unterteilt:

• Abschließendes Gehirn;
• Intermediate Gehirn;
• Hinterhirn (beinhaltet das Kleinhirn und die Brücke);
• Mittelhirn;
• Längliches Gehirn

Und jetzt wollen wir uns genauer ansehen, was jede Abteilung ist.

Weitere Informationen finden Sie in unserem ähnlichen Artikel über das Gehirn.

Finale, mittlere, mittlere und Hinterhirn

Das letzte Gehirn ist der Hauptbestandteil des gesamten Gehirns, das etwa 80% des Gesamtgewichts und des Volumens ausmacht.

Sie umfasst die rechte und die linke Hemisphäre, die aus Dutzenden verschiedener Rillen und Windungen besteht:

1. Die linke Hemisphäre ist für das Sprechen verantwortlich. Hier findet die Analyse der Umgebung statt, es werden Maßnahmen betrachtet, bestimmte Verallgemeinerungen getroffen und Entscheidungen getroffen. Die linke Hemisphäre nimmt mathematische Operationen, Sprachen, Schreiben und Analysen wahr
2. Die rechte Hemisphäre wiederum ist für das visuelle Gedächtnis verantwortlich, beispielsweise für das Speichern von Gesichtern oder einige Bilder. Denn das Recht ist gekennzeichnet durch die Wahrnehmung von Farbe, Musiknoten, Träumen und so weiter.

Jede Halbkugel umfasst:

Zwischen den Hemisphären befindet sich eine Vertiefung, die mit einem Corpus callosum gefüllt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Prozesse, für die die Hemisphären verantwortlich sind, voneinander abweichen.

Das intermediäre Gehirn ist durch mehrere Teile gekennzeichnet:

• Unten Der untere Teil ist für den Stoffwechsel und die Energie verantwortlich. Hier gibt es Zellen, die für die Signale von Hunger, Durst, deren Auslöschung usw. verantwortlich sind. Der untere Teil ist dafür verantwortlich, dass alle menschlichen Bedürfnisse gelöscht werden und die Konstanz in der internen Umgebung erhalten bleibt.
• Zentral Alle Informationen, die unsere Sinne erhalten, werden an den zentralen Teil des Diencephalons übermittelt. Hier erfolgt die erste Einschätzung der Wichtigkeit. Die Anwesenheit dieser Abteilung ermöglicht es, unnötige Informationen auszusortieren, und nur der wichtige Teil wird an die Großhirnrinde übertragen.
• Der obere Teil

Das intermediäre Gehirn ist direkt an allen motorischen Prozessen beteiligt. Dazu gehören Laufen, Gehen und Hocken sowie unterschiedliche Körperpositionen in den Bewegungsintervallen.

Der Mittelhirn ist der Teil des gesamten Gehirns, in dem die für das Hören und Sehen verantwortlichen Neuronen konzentriert sind. Lesen Sie mehr darüber, welcher Teil des Gehirns für das Sehen verantwortlich ist. Sie können die Größe der Pupille und die Krümmung der Linse bestimmen und sind auch für den Muskeltonus verantwortlich. Dieser Teil des Gehirns ist auch an allen motorischen Prozessen des Körpers beteiligt. Dank ihm kann eine Person scharfe Drehbewegungen ausführen.

Das Hinterhirn hat auch eine komplexe Struktur und umfasst zwei Abschnitte:

Die Brücke besteht aus dorsalen und zentralen Faserflächen:

• Dorsales Kleinhirn Im Aussehen ähnelt die Brücke einer ziemlich dicken Walze. Die Fasern darin sind quer angeordnet.
• Im zentralen Teil der Brücke befindet sich die Hauptschlagader des gesamten menschlichen Gehirns. Die Nucleoli dieses Teils des Gehirns sind eine Vielzahl von Gruppen grauer Substanz. Das Hinterhirn übernimmt eine Dirigentenfunktion.

Der zweite Name des Kleinhirns ist das kleine Gehirn:

• Es befindet sich in der hinteren Schädelgrube und nimmt seine gesamte Höhle ein.
• Die Masse des Kleinhirns überschreitet nicht 150 Gramm.
• Von den beiden Hemisphären ist es durch einen Schlitz getrennt, und wenn Sie von der Seite schauen, haben Sie den Eindruck, dass sie über dem Kleinhirn hängen.
• Im Kleinhirn ist weiße und graue Substanz vorhanden.

Wenn wir die Struktur betrachten, ist es klar, dass die graue Substanz das Weiß bedeckt und darüber eine zusätzliche Schicht bildet, die üblicherweise als Rinde bezeichnet wird. Die Zusammensetzung der grauen Substanz besteht aus der molekularen und körnigen Schicht sowie Neuronen, die birnenförmig sind.

Die weiße Substanz steht direkt aus dem Gehirn hervor, zwischen denen sich die graue Substanz wie dünne Äste eines Baumes ausbreitet. Das Kleinhirn selbst steuert die Bewegungskoordination des Bewegungsapparates.

Die Medulla oblongata ist ein Übergangssegment des Rückenmarks im Gehirn. Nach einer detaillierten Studie wurde nachgewiesen, dass das Rückenmark und das Gehirn viele Gemeinsamkeiten in seiner Struktur aufweisen. Das Rückenmark kontrolliert die Atmung und den Blutkreislauf und beeinflusst auch den Stoffwechsel.

Der Kortex umfasst mehr als 15 Milliarden Neuronen, von denen jedes eine andere Form hat. Diese Neuronen werden in kleinen Gruppen gesammelt, die wiederum mehrere Schichten des Kortex bilden.

Der gesamte Kortex besteht aus sechs Schichten, die sich nahtlos ineinander verwandeln und verschiedene Funktionen haben.

Werfen wir einen kurzen Blick auf jeden von ihnen, beginnend mit dem tiefsten und nähern uns dem Äußeren:

1. Die tiefste Schicht hat den Namen Spindel. In seiner Zusammensetzung emittieren fusiforme Zellen, die sich allmählich in der weißen Substanz ausbreiten.
2. Die nächste Schicht wird als zweite Pyramide bezeichnet. Diese Schicht wird aufgrund der Neuronen benannt, deren Form Pyramiden unterschiedlicher Größe ähnelt.
3. Die zweite körnige Schicht. Es hat auch einen informellen Namen als intern.
4. Pyramide Seine Struktur ähnelt der zweiten pyramidenförmigen Struktur.
5. Körnig Da das zweite Granular intern aufgerufen wird, ist dieses extern.
6. Molekular. In dieser Schicht gibt es praktisch keine Zellen, und in der Zusammensetzung überwiegen faserige Strukturen, die sich wie Fäden verflechten.

Neben den sechs Schichten ist die Kruste in drei Zonen unterteilt, von denen jede ihre Funktionen erfüllt:

1. Die Primärzone, bestehend aus spezialisierten Nervenzellen, erhält Impulse von den Hör- und Sehorganen. Wenn dieser Teil des Kortex beschädigt wird, kann dies zu irreversiblen Veränderungen der sensorischen und motorischen Funktionen führen.
2. In der Sekundärzone werden die empfangenen Informationen verarbeitet und analysiert. Wenn der Schaden in diesem Teil beobachtet wird, führt dies zu einer Verletzung der Wahrnehmung.
3. Die Erregung der Tertiärzone wird durch Rezeptoren der Haut und des Gehörs ausgelöst. Dieser Teil ermöglicht es einer Person, etwas über die Welt zu lernen.

Geschlechtsspezifische Unterschiede

Es scheint das gleiche Organ bei Männern und Frauen zu sein. Und es könnte scheinen, was die Unterschiede sein könnten. Dank der Wundertechnik, nämlich des tomographischen Scannens, wurde festgestellt, dass es eine Reihe von Unterschieden zwischen dem männlichen und dem weiblichen Gehirn gibt.

In Bezug auf die Gewichtsklassen sind die Gehirne von Frauen etwa 100 Gramm weniger als für Männer. Laut Expertenstatistiken wird der signifikanteste sexuelle Unterschied im Alter von 13 bis 17 Jahren beobachtet. Je älter die Menschen werden, desto weniger Unterschiede fallen auf.

Gehirnentwicklung

Die Entwicklung des menschlichen Gehirns beginnt in der Zeit seiner intrauterinen Bildung:

• Der Entwicklungsprozess beginnt mit der Ausbildung des Neuralrohrs, das sich durch eine Vergrößerung im Kopfbereich auszeichnet. Diese Periode wird perinatal genannt. Diese Zeit ist durch ihre physiologische Entwicklung gekennzeichnet, und es bilden sich auch Sensorik- und Effektorsysteme.
• In den ersten zwei Monaten der intrauterinen Entwicklung bildete sich die Bildung von drei Biegungen: der Mittelbrücke, der Brücke und des Gebärmutterhalses. Darüber hinaus zeichnen sich die ersten beiden durch eine gleichzeitige Entwicklung in einer Richtung aus, während die dritte eine spätere Formation in einer völlig entgegengesetzten Richtung beginnt.

Nachdem der Krümel geboren wurde, besteht sein Gehirn aus zwei Halbkugeln und vielen Windungen.

Das Kind wächst und das Gehirn erfährt viele Veränderungen:

• Furchen und Windungen werden viel größer, sie vertiefen sich und verändern ihre Form.
• Der am meisten entwickelte Bereich nach der Geburt gilt als der Bereich an den Schläfen, er eignet sich jedoch auch für die Entwicklung auf Zellebene: Wenn man die Hemisphären mit dem Hinterkopf vergleicht, kann man zweifellos feststellen, dass der Hinterkopf viel kleiner ist als die Hemisphäre. Aber trotz dieser Tatsache sind absolut alle Gyrus und Furchen darin.
• Erst im Alter von 5 Jahren erreicht die Entwicklung des Frontalteils des Gehirns ein Niveau, auf dem dieser Teil die Gehirninseln abdecken kann. Für diesen Moment sollte die volle Entwicklung der Sprach- und Bewegungsfunktionen stattfinden.
• Im Alter von 2-5 Jahren reifen die sekundären Felder des Gehirns. Sie bieten Wahrnehmungsprozesse und beeinflussen die Ausführung einer Folge von Aktionen.
• Tertiärfelder werden im Zeitraum von 5 bis 7 Jahren gebildet. Zunächst ist die Entwicklung des parieto-temporal-occipitalen Teils und danach der präfrontale Bereich beendet. Zu diesem Zeitpunkt werden Felder gebildet, die für die komplexesten Ebenen der Informationsverarbeitung verantwortlich sind.

Menschliches Gehirn

HUMAN BRAIN, das Organ, das alle lebenswichtigen Funktionen des Körpers koordiniert und reguliert und das Verhalten steuert. Alle unsere Gedanken, Gefühle, Empfindungen, Wünsche und Bewegungen hängen mit der Arbeit des Gehirns zusammen, und wenn es nicht funktioniert, geht die Person in einen vegetativen Zustand über: Die Fähigkeit zu Handlungen, Empfindungen oder Reaktionen auf äußere Einflüsse geht verloren. Dieser Artikel konzentriert sich auf das menschliche Gehirn, komplexer und organisierter als das Gehirn von Tieren. Es gibt jedoch signifikante Ähnlichkeiten in der Struktur des menschlichen Gehirns und anderer Säugetiere, wie bei den meisten Wirbeltierspezies.

Das zentrale Nervensystem (ZNS) besteht aus Gehirn und Rückenmark. Es wird durch periphere Nerven mit verschiedenen Körperteilen in Verbindung gebracht - motorisch und sensorisch. Siehe auch NERVOUS SYSTEM.

Das Gehirn ist wie die meisten anderen Körperteile eine symmetrische Struktur. Bei der Geburt beträgt das Gewicht ca. 0,3 kg, während es bei einem Erwachsenen von ca. 1,5 kg. Bei der Untersuchung des Gehirns von außen ziehen zwei große Halbkugeln, die die tieferen Formationen verdecken, die Aufmerksamkeit auf sich. Die Oberfläche der Hemisphären ist mit Rillen und Windungen bedeckt, die die Oberfläche der Kortikalis (äußere Schicht des Gehirns) vergrößern. Hinter dem Kleinhirn liegt die Oberfläche, deren Oberfläche dünner geschnitten ist. Unter den großen Hemisphären befindet sich der Hirnstamm, der in das Rückenmark übergeht. Nerven verlassen den Rumpf und das Rückenmark, entlang dem Informationen von den internen und externen Rezeptoren zum Gehirn fließen, und Signale zu den Muskeln und Drüsen fließen in die entgegengesetzte Richtung. 12 Paare von Hirnnerven bewegen sich vom Gehirn weg.

Innerhalb des Gehirns unterscheidet man die graue Substanz, die hauptsächlich aus den Körpern der Nervenzellen besteht und die Kortikalis bildet, und der weißen Substanz - den Nervenfasern, die die leitfähigen Bahnen (Bahnen) bilden, die verschiedene Teile des Gehirns verbinden, und auch Nerven bilden, die über das zentrale Nervensystem hinausgehen und zu gehen verschiedene Organe.

Das Gehirn und das Rückenmark werden durch Knochenfälle - den Schädel und die Wirbelsäule - geschützt. Zwischen der Substanz des Gehirns und den knöchernen Wänden befinden sich drei Schalen: die äußere - die Dura mater, die innere - die weiche und zwischen ihnen die dünne Arachnoidea. Der Raum zwischen den Membranen ist mit zerebrospinaler (zerebrospinaler) Flüssigkeit gefüllt, die in ihrer Zusammensetzung dem Blutplasma ähnelt und in den intracerebralen Hohlräumen (Ventrikeln des Gehirns) produziert wird. Sie zirkuliert im Gehirn und im Rückenmark und versorgt sie mit Nährstoffen und anderen für die Vitalaktivität erforderlichen Faktoren.

Die Versorgung des Gehirns mit Blut erfolgt hauptsächlich durch die Halsschlagader. An der Basis des Gehirns sind sie in große Äste unterteilt, die zu den verschiedenen Abschnitten führen. Obwohl das Gehirngewicht nur 2,5% des Körpergewichts beträgt, erhält es ständig Tag und Nacht 20% des im Körper zirkulierenden Blutes und dementsprechend Sauerstoff. Die Energiereserven des Gehirns selbst sind extrem klein und daher stark von der Sauerstoffversorgung abhängig. Es gibt Schutzmechanismen, die den zerebralen Blutfluss bei Blutungen oder Verletzungen unterstützen können. Ein Merkmal des zerebralen Kreislaufs ist auch das Vorhandensein von sogenannten. Blut-Hirn-Schranke. Es besteht aus mehreren Membranen, die die Durchlässigkeit der Gefäßwände und den Fluss vieler Verbindungen aus dem Blut in die Substanz des Gehirns begrenzen; somit erfüllt diese Barriere Schutzfunktionen. Beispielsweise dringen viele Arzneistoffe nicht durch.

GEHIRNZELLEN

ZNS-Zellen werden Neuronen genannt. Ihre Funktion ist die Informationsverarbeitung. Im menschlichen Gehirn 5 bis 20 Milliarden Neuronen. Die Struktur des Gehirns umfasst auch Gliazellen, es gibt etwa zehnmal mehr als Neuronen. Glia füllt den Raum zwischen den Neuronen und bildet das tragende Gerüst des Nervengewebes und erfüllt auch metabolische und andere Funktionen.

Das Neuron ist wie alle anderen Zellen von einer semipermeablen (Plasma-) Membran umgeben. Zwei Arten von Prozessen weichen von einem Zellkörper ab - Dendriten und Axonen. Die meisten Neuronen haben viele verzweigte Dendriten, aber nur ein Axon. Dendriten sind normalerweise sehr kurz, während die Länge des Axons von wenigen Zentimetern bis zu einigen Metern variiert. Der Körper des Neurons enthält den Kern und andere Organellen, genauso wie in anderen Körperzellen (siehe auch CELL).

Nervenimpulse.

Die Informationsübertragung im Gehirn sowie im gesamten Nervensystem erfolgt mittels Nervenimpulsen. Sie breiten sich in der Richtung vom Zellkörper bis zum terminalen Teil des Axons aus, der verzweigen kann und eine Reihe von Enden bildet, die durch einen engen Spalt, die Synapse, in Kontakt mit anderen Neuronen stehen; Die Übertragung von Impulsen durch die Synapse wird durch chemische Substanzen - Neurotransmitter - vermittelt.

Ein Nervenimpuls entsteht in der Regel aus Dendriten - dünnen Verzweigungsprozessen eines Neurons, die darauf spezialisiert sind, Informationen von anderen Neuronen zu erhalten und in den Körper eines Neurons zu übertragen. Auf Dendriten und in einer geringeren Anzahl gibt es Tausende von Synapsen auf dem Zellkörper; Es ist durch die Axon-Synapsen, die Informationen aus dem Körper des Neurons transportieren und an die Dendriten anderer Neuronen weiterleiten.

Das Ende des Axons, das den präsynaptischen Teil der Synapse bildet, enthält kleine Vesikel mit einem Neurotransmitter. Wenn der Impuls die präsynaptische Membran erreicht, wird der Neurotransmitter aus dem Vesikel in den synaptischen Spalt abgegeben. Das Ende eines Axons enthält nur einen Typ von Neurotransmittern, oft in Kombination mit einem oder mehreren Typen von Neuromodulatoren (siehe unten Neurochemie des Gehirns).

Der aus der präsynaptischen Axonmembran freigesetzte Neurotransmitter bindet an Rezeptoren an den Dendriten des postsynaptischen Neurons. Das Gehirn verwendet eine Vielzahl von Neurotransmittern, von denen jeder mit seinem speziellen Rezeptor verbunden ist.

Die Rezeptoren an den Dendriten sind mit Kanälen in einer semipermeablen postsynaptischen Membran verbunden, die die Bewegung von Ionen durch die Membran steuert. Im Ruhezustand hat das Neuron ein elektrisches Potential von 70 Millivolt (Ruhepotential), während die Innenseite der Membran gegenüber der Außenseite negativ geladen ist. Obwohl es verschiedene Mediatoren gibt, wirken sie alle stimulierend oder hemmend auf das postsynaptische Neuron. Der stimulierende Effekt wird durch die Verbesserung des Flusses bestimmter Ionen, hauptsächlich Natrium und Kalium, durch die Membran erreicht. Infolgedessen nimmt die negative Ladung der inneren Oberfläche ab - es tritt eine Depolarisation auf. Die Bremswirkung tritt hauptsächlich durch Änderungen im Fluss von Kalium und Chloriden auf, wodurch die negative Ladung der inneren Oberfläche größer wird als im Ruhezustand und eine Hyperpolarisierung auftritt.

Die Funktion des Neurons besteht darin, alle durch die Synapsen wahrgenommenen Einflüsse auf seinen Körper und seine Dendriten zu integrieren. Da diese Einflüsse erregend oder hemmend sein können und nicht zeitlich zusammenfallen, muss das Neuron die Gesamtwirkung der synaptischen Aktivität als Funktion der Zeit berechnen. Wenn der exzitatorische Effekt gegenüber dem inhibitorischen Effekt überwiegt und die Membrandepolarisation den Schwellenwert überschreitet, wird ein bestimmter Teil der Membran des Neurons aktiviert - im Bereich der Basis seines Axons (Axontuberkel). Hier entsteht durch die Öffnung von Kanälen für Natrium- und Kaliumionen ein Aktionspotential (Nervenimpuls).

Dieses Potential erstreckt sich weiter entlang des Axons bis zu seinem Ende mit einer Geschwindigkeit von 0,1 m / s bis 100 m / s (je dicker das Axon ist, desto höher ist die Leitungsgeschwindigkeit). Wenn das Aktionspotential das Ende des Axons erreicht, wird abhängig von der Potenzialdifferenz ein anderer Typ von Ionenkanälen aktiviert, die Calciumkanäle. Demnach gelangt Kalzium in das Axon, was zur Mobilisierung von Vesikeln mit dem Neurotransmitter führt, die sich der präsynaptischen Membran nähern, sich mit ihr verbinden und den Neurotransmitter in die Synapse freigeben.

Myelin- und Gliazellen.

Viele Axone sind mit einer Myelinhülle bedeckt, die durch wiederholt verdrillte Membranen von Gliazellen gebildet wird. Myelin besteht hauptsächlich aus Lipiden, die der weißen Substanz des Gehirns und des Rückenmarks ein charakteristisches Aussehen verleihen. Dank der Myelinscheide erhöht sich die Geschwindigkeit, mit der das Aktionspotential entlang des Axons ausgeführt wird, da sich die Ionen nur an Stellen bewegen können, die nicht von Myelin bedeckt sind - dem sogenannten Myelin Interceptions Ranvier. Zwischen den Interceptions werden Impulse entlang der Myelinhülle wie durch ein elektrisches Kabel geleitet. Da das Öffnen des Kanals und der Durchgang von Ionen einige Zeit in Anspruch nehmen, beschleunigt die Beseitigung der konstanten Öffnung der Kanäle und die Beschränkung ihres Umfangs auf kleine Membranbereiche, die nicht von Myelin bedeckt sind, die Impulsleitung entlang des Axons um das Zehnfache.

Nur ein Teil der Gliazellen ist an der Bildung der Myelinscheide von Nerven (Schwann-Zellen) oder Nervenbahnen (Oligodendrozyten) beteiligt. Viel mehr Gliazellen (Astrozyten, Mikrogliozyten) erfüllen andere Funktionen: Sie bilden das tragende Skelett des Nervengewebes, sorgen für den Stoffwechsel und erholen sich von Verletzungen und Infektionen.

WIE FUNKTIONIERT DAS GEHIRN

Betrachten Sie ein einfaches Beispiel. Was passiert, wenn wir einen Stift auf den Tisch nehmen? Das vom Stift reflektierte Licht fokussiert mit der Linse im Auge und wird auf die Netzhaut gerichtet, wo das Bild des Stiftes erscheint. es wird von den entsprechenden Zellen wahrgenommen, von denen das Signal zu den wichtigsten sensorisch übertragenden Kernen des Gehirns gelangt, die sich im Thalamus (visueller Tuberkel) befinden, hauptsächlich in dem Teil, der als lateral geniculate body bezeichnet wird. Es werden zahlreiche Neuronen aktiviert, die auf die Verteilung von Licht und Dunkelheit reagieren. Axone von Neuronen des seitlich gekröpften Körpers gehen zur primären visuellen Kortikalis, die sich im Hinterkopflappen der großen Hemisphären befindet. Impulse, die vom Thalamus zu diesem Teil des Kortex kommen, werden in eine komplexe Abfolge von kortikalen Neuronen umgewandelt, von denen einige auf die Grenze zwischen dem Stift und dem Tisch, andere auf die Ecken des Stiftbildes usw. reagieren. Vom primären visuellen Kortex gelangen Informationen über die Axone in den assoziativen visuellen Kortex, wo die Mustererkennung stattfindet, in diesem Fall ein Bleistift. Die Erkennung in diesem Teil des Kortex basiert auf zuvor gesammelten Kenntnissen der äußeren Umrisse von Objekten.

Die Bewegungsplanung (d. H. Mit einem Bleistift) erfolgt wahrscheinlich in der Kortikalis der Stirnlappen der Gehirnhälften. Im selben Bereich der Kortikalis befinden sich Motoneuronen, die den Hand- und Fingermuskeln Befehle geben. Die Annäherung der Hand an den Stift wird durch das visuelle System und die Interorezeptoren gesteuert, die die Position der Muskeln und Gelenke wahrnehmen, deren Informationen in das zentrale Nervensystem gelangen. Wenn wir einen Stift in die Hand nehmen, sagen uns die Rezeptoren an den Fingerspitzen, die Druck wahrnehmen, ob die Finger den Stift gut halten und welche Anstrengungen unternommen werden müssen, um ihn zu halten. Wenn wir unseren Namen in Bleistift schreiben möchten, müssen wir andere im Gehirn gespeicherte Informationen aktivieren, die diese komplexere Bewegung ermöglichen, und die visuelle Kontrolle hilft, die Genauigkeit zu erhöhen.

Im obigen Beispiel ist zu sehen, dass das Ausführen einer relativ einfachen Aktion ausgedehnte Bereiche des Gehirns umfasst, die sich vom Cortex bis zu den subkortikalen Regionen erstrecken. Mit komplexeren Verhaltensweisen in Verbindung mit Sprache oder Denken werden andere neuronale Schaltkreise aktiviert, die noch größere Bereiche des Gehirns abdecken.

HAUPTTEILE DES GEHIRNS

Das Gehirn kann in drei Hauptteile unterteilt werden: das Vorderhirn, der Hirnstamm und das Kleinhirn. Im Vorderhirn werden die Gehirnhälften, Thalamus, Hypothalamus und Hypophyse (eine der wichtigsten neuroendokrinen Drüsen) ausgeschieden. Der Hirnstamm besteht aus der Medulla oblongata, den Pons (Pons) und dem Mittelhirn.

Große Halbkugeln

- Der größte Teil des Gehirns, der Bestandteil bei Erwachsenen etwa 70% seines Gewichts. Normalerweise sind die Halbkugeln symmetrisch. Sie sind durch ein massives Axon-Bündel (Corpus Callosum) miteinander verbunden, das den Informationsaustausch ermöglicht.

Jede Hemisphäre besteht aus vier Lappen: frontal, parietal, temporal und occipital. Der Kortex der Frontallappen enthält Zentren, die die Bewegungsaktivität sowie wahrscheinlich Planungs- und Vorausschauzentren regulieren. In der Kortikalis der Parietallappen, die sich hinter der Stirnseite befinden, gibt es Zonen körperlicher Empfindungen, einschließlich des Tastsinns sowie des Gelenk- und Muskelgefühls. Seitlich zum Parietallappen schließt sich das Temporal an, in dem sich der primäre auditorische Kortex befindet, sowie die Sprachzentren und andere höhere Funktionen. Die Rückseite des Gehirns besetzt den Hinterkopflappen, der sich oberhalb des Kleinhirns befindet; Seine Rinde enthält Zonen visueller Empfindungen.

Bereiche des Cortex, die nicht in direktem Zusammenhang mit der Regulierung von Bewegungen oder der Analyse sensorischer Informationen stehen, werden als assoziativer Cortex bezeichnet. In diesen spezialisierten Zonen werden assoziative Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen und Teilen des Gehirns hergestellt und die Informationen, die von ihnen stammen, werden integriert. Der assoziative Kortex bietet komplexe Funktionen wie Lernen, Gedächtnis, Sprache und Denken.

Subkortikale Strukturen.

Unter dem Kortex befinden sich eine Reihe wichtiger Hirnstrukturen oder Kerne, die Cluster von Neuronen sind. Dazu gehören der Thalamus, Basalganglien und Hypothalamus. Der Thalamus ist der hauptsächliche Sinnesübertragungskern. er erhält Informationen von den Sinnen und leitet sie an die entsprechenden Teile des sensorischen Kortex weiter. Es gibt auch unspezifische Zonen, die fast dem gesamten Cortex zugeordnet sind und wahrscheinlich die Prozesse ihrer Aktivierung und der Aufrechterhaltung von Wachheit und Aufmerksamkeit vorsehen. Die Basalganglien sind eine Gruppe von Kernen (die sogenannte Schale, eine blasse Kugel und der Nucleus caudatus), die an der Regulierung koordinierter Bewegungen beteiligt sind (starten und stoppen).

Der Hypothalamus ist ein kleiner Bereich an der Basis des Gehirns, der unter dem Thalamus liegt. Der blutreiche Hypothalamus ist ein wichtiges Zentrum, das die homöostatischen Funktionen des Körpers steuert. Es produziert Substanzen, die die Synthese und Freisetzung von Hypophysenhormonen regulieren (siehe auch HYPOPHYSE). Im Hypothalamus befinden sich viele Kerne, die bestimmte Funktionen ausüben, wie die Regulation des Wassermetabolismus, die Verteilung von gespeichertem Fett, Körpertemperatur, Sexualverhalten, Schlaf und Wachheit.

Hirnstamm

befindet sich am Fuß des Schädels. Es verbindet das Rückenmark mit dem Vorderhirn und besteht aus der Medulla oblongata, den Pons, der Mitte und dem Diencephalon.

Durch das mittlere und mittlere Gehirn sowie durch den gesamten Rumpf führen Sie die zum Rückenmark führenden Bewegungspfade sowie einige empfindliche Pfade vom Rückenmark zu den darüber liegenden Teilen des Gehirns. Unterhalb des Mittelhirns befindet sich eine Brücke, die durch Nervenfasern mit dem Kleinhirn verbunden ist. Der unterste Teil des Rumpfes - die Medulla - geht direkt in das Rückenmark über. In der Medulla oblongata befinden sich Zentren, die die Aktivität des Herzens und der Atmung in Abhängigkeit von den äußeren Umständen regulieren und auch den Blutdruck, die Magen- und Darmbeweglichkeit steuern.

Auf der Höhe des Rumpfes kreuzen sich die Wege, die jede Gehirnhälfte mit dem Kleinhirn verbinden. Daher kontrolliert jede der Hemisphären die Gegenseite des Körpers und ist mit der gegenüberliegenden Halbkugel des Kleinhirns verbunden.

Kleinhirn

befindet sich unter den Hinterhauptlappen der Gehirnhälften. Über die Pfade der Brücke ist sie mit den darüber liegenden Teilen des Gehirns verbunden. Das Kleinhirn reguliert die subtilen automatischen Bewegungen und koordiniert die Aktivität verschiedener Muskelgruppen bei stereotypen Verhaltenshandlungen. er kontrolliert auch ständig die Position von Kopf, Rumpf und Gliedmaßen, d.h. an der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts beteiligt. Nach den neuesten Daten spielt das Kleinhirn eine wichtige Rolle bei der Ausbildung der motorischen Fähigkeiten und hilft dabei, den Bewegungsablauf zu merken.

Andere Systeme.

Das limbische System ist ein breites Netzwerk von miteinander verbundenen Gehirnregionen, die die emotionalen Zustände regulieren sowie Lernen und Gedächtnis bereitstellen. Zu den Kernen, die das limbische System bilden, gehören die Amygdala und der Hippocampus (eingeschlossen im Schläfenlappen) sowie der Hypothalamus und der sogenannte Nucleus. transparentes Septum (in den subkortikalen Regionen des Gehirns).

Die retikuläre Formation ist ein Netzwerk von Neuronen, die sich über den gesamten Rumpf bis zum Thalamus erstrecken und außerdem mit ausgedehnten Bereichen des Cortex verbunden sind. Es ist an der Regulierung von Schlaf und Wachsein beteiligt, erhält den aktiven Zustand des Kortex aufrecht und trägt zum Fokus der Aufmerksamkeit auf bestimmte Objekte bei.

BRAIN ELECTRIC AKTIVITÄT

Mit Hilfe von Elektroden, die auf der Oberfläche des Kopfes platziert oder in die Substanz des Gehirns eingeführt werden, ist es möglich, die elektrische Aktivität des Gehirns aufgrund der Entladungen seiner Zellen zu bestimmen. Die Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns mit Elektroden an der Oberfläche des Kopfes wird als Elektroenzephalogramm (EEG) bezeichnet. Es kann nicht die Entladung eines einzelnen Neurons aufgezeichnet werden. Nur aufgrund der synchronisierten Aktivität von Tausenden oder Millionen von Neuronen treten auf der aufgezeichneten Kurve wahrnehmbare Schwingungen (Wellen) auf.

Bei ständiger Registrierung im EEG werden zyklische Veränderungen sichtbar, die das Gesamtaktivitätsniveau des Individuums widerspiegeln. Im aktiven Wachzustand erfasst das EEG nicht-rhythmische Beta-Wellen mit niedriger Amplitude. In entspanntem Wachzustand mit geschlossenen Augen überwiegen Alphawellen mit einer Frequenz von 7–12 Zyklen pro Sekunde. Das Auftreten von Schlaf wird durch das Auftreten von langsamen Wellen mit hoher Amplitude (Delta-Wellen) angezeigt. Während des Träumens treten Beta-Wellen im EEG wieder auf, und auf der Grundlage des EEGs kann der Eindruck erweckt werden, dass die Person wach ist (daher der Begriff „paradoxer Schlaf“). Träume werden oft von schnellen Augenbewegungen begleitet (bei geschlossenen Augenlidern). Daher wird Träumen auch als Schlaf mit schnellen Augenbewegungen bezeichnet (siehe auch SLEEP). Mit dem EEG können bestimmte Erkrankungen des Gehirns, insbesondere Epilepsie, diagnostiziert werden (siehe EPILEPSIE).

Wenn Sie die elektrische Aktivität des Gehirns während der Wirkung eines bestimmten Stimulus (visuell, auditiv oder taktil) registrieren, können Sie den sogenannten identifizieren. evozierte Potentiale - synchrone Entladungen einer bestimmten Gruppe von Neuronen, die als Reaktion auf einen bestimmten äußeren Reiz entstehen. Die Untersuchung evozierter Potentiale ermöglichte es, die Lokalisierung von Gehirnfunktionen zu klären, insbesondere die Funktion der Sprache mit bestimmten Bereichen der Temporal- und Frontallappen zu verknüpfen. Diese Studie hilft auch, den Zustand der sensorischen Systeme bei Patienten mit eingeschränkter Empfindlichkeit zu beurteilen.

BRAIN-NEUROCHEMIE

Die wichtigsten Neurotransmitter des Gehirns sind Acetylcholin, Noradrenalin, Serotonin, Dopamin, Glutamat, Gamma-Aminobuttersäure (GABA), Endorphine und Enkephaline. Neben diesen bekannten Substanzen funktionieren wahrscheinlich noch viele andere, die noch nicht untersucht wurden, im Gehirn. Einige Neurotransmitter wirken nur in bestimmten Bereichen des Gehirns. Endorphine und Enkephaline finden sich daher nur in den Wegen, die Schmerzimpulse führen. Andere Mediatoren wie Glutamat oder GABA sind weiter verbreitet.

Die Wirkung von Neurotransmittern.

Wie bereits erwähnt, ändern Neurotransmitter, die auf die postsynaptische Membran einwirken, ihre Leitfähigkeit für Ionen. Dies geschieht häufig durch die Aktivierung in dem postsynaptischen Neuron des zweiten "Mediators" -Systems, z. B. des cyclischen Adenosinmonophosphats (cAMP). Die Wirkung von Neurotransmittern kann unter dem Einfluss einer anderen Klasse von neurochemischen Substanzen - Peptid-Neuromodulatoren - modifiziert werden. Sie werden gleichzeitig mit dem Mediator von der präsynaptischen Membran freigesetzt und können die Wirkung der Mediatoren auf die postsynaptische Membran verstärken oder auf andere Weise verändern.

Das kürzlich entdeckte Endorphin-Enkephalin-System ist wichtig. Enkephaline und Endorphine sind kleine Peptide, die die Weiterleitung von Schmerzimpulsen durch Bindung an Rezeptoren im ZNS, auch in den höheren Zonen des Kortex, hemmen. Diese Familie von Neurotransmittern unterdrückt die subjektive Schmerzempfindung.

Psychoaktive Drogen

- Substanzen, die spezifisch an bestimmte Rezeptoren im Gehirn binden können und Verhaltensänderungen verursachen können. Identifiziert mehrere Mechanismen ihrer Aktion. Einige beeinflussen die Synthese von Neurotransmittern, andere - ihre Ansammlung und Freisetzung aus synaptischen Vesikeln (beispielsweise verursacht Amphetamin eine schnelle Freisetzung von Noradrenalin). Der dritte Mechanismus besteht darin, an Rezeptoren zu binden und die Wirkung eines natürlichen Neurotransmitters nachzuahmen. Beispielsweise wird die Wirkung von LSD (Lysergsäurediethylamid) durch seine Fähigkeit erklärt, an Serotoninrezeptoren zu binden. Die vierte Art der Arzneimittelwirkung ist eine Rezeptorblockade, d.h. Antagonismus mit Neurotransmittern. Solche weit verbreiteten Antipsychotika wie Phenothiazine (zum Beispiel Chlorpromazin oder Amininazin) blockieren Dopaminrezeptoren und verringern dadurch die Wirkung von Dopamin auf postsynaptische Neuronen. Der letzte gemeinsame Wirkungsmechanismus ist die Hemmung der Neurotransmitter-Inaktivierung (viele Pestizide verhindern die Acetylcholin-Inaktivierung).

Es ist seit langem bekannt, dass Morphin (ein gereinigtes Schlafmohnprodukt) nicht nur eine ausgeprägte analgetische (analgetische) Wirkung hat, sondern auch die Fähigkeit, Euphorie zu verursachen. Deshalb wird es als Medikament verwendet. Die Wirkung von Morphin hängt mit seiner Fähigkeit zusammen, an Rezeptoren des humanen Endorphin-Enkephalin-Systems zu binden (siehe auch DRUG). Dies ist nur eines von vielen Beispielen dafür, dass eine chemische Substanz eines anderen biologischen Ursprungs (in diesem Fall pflanzlichen Ursprungs) die Funktion des Gehirns von Tieren und Menschen beeinflussen kann, indem sie mit spezifischen Neurotransmittersystemen interagiert. Ein anderes bekanntes Beispiel ist Curare, das von einer tropischen Pflanze stammt und Acetylcholinrezeptoren blockieren kann. Die Indianer Südamerikas fetten Curare-Pfeilspitzen ein und nutzten ihren lähmenden Effekt, der mit der Blockade der neuromuskulären Übertragung zusammenhängt.

Gehirnstudien

Hirnforschung ist aus zwei Hauptgründen schwierig. Erstens ist das durch den Schädel sicher geschützte Gehirn nicht direkt zugänglich. Zweitens regenerieren sich die Neuronen des Gehirns nicht, so dass jeder Eingriff zu irreversiblen Schäden führen kann.

Trotz dieser Schwierigkeiten sind Hirnforschung und einige Formen der Behandlung (vor allem neurochirurgische Eingriffe) seit der Antike bekannt. Archäologische Funde zeigen, dass der Mensch bereits im Altertum die Schädeldecke gebrochen hat, um Zugang zum Gehirn zu erhalten. Besonders intensive Hirnforschung fand in Kriegszeiten statt, als verschiedene Kopfverletzungen beobachtet werden konnten.

Hirnschaden als Folge einer Verletzung an der Front oder einer in Friedenszeiten erlittenen Verletzung ist eine Art Experiment, bei dem bestimmte Teile des Gehirns zerstört werden. Da dies die einzig mögliche Form eines "Experiments" am menschlichen Gehirn ist, waren Experimente an Labortieren eine weitere wichtige Forschungsmethode. Betrachtet man die Verhaltens- oder physiologischen Folgen einer Schädigung einer bestimmten Gehirnstruktur, kann man deren Funktion beurteilen.

Die elektrische Aktivität des Gehirns bei Versuchstieren wird mit Elektroden erfasst, die an der Oberfläche des Kopfes oder des Gehirns angeordnet oder in die Substanz des Gehirns eingebracht werden. So ist es möglich, die Aktivität kleiner Neuronengruppen oder einzelner Neuronen zu bestimmen sowie Änderungen der Ionenflüsse über die Membran hinweg zu identifizieren. Mit Hilfe eines stereotaktischen Geräts, mit dem Sie die Elektrode an einem bestimmten Punkt im Gehirn einführen können, werden die unzugänglichen Tiefenabschnitte untersucht.

Ein weiterer Ansatz besteht darin, kleine Bereiche des lebenden Hirngewebes zu entfernen, wonach seine Existenz als in ein Nährmedium eingelegtes Stück erhalten bleibt oder die Zellen getrennt und in Zellkulturen untersucht werden. Im ersten Fall können Sie die Interaktion von Neuronen erforschen, im zweiten die Aktivität einzelner Zellen.

Bei der Untersuchung der elektrischen Aktivität einzelner Neuronen oder ihrer Gruppen in verschiedenen Bereichen des Gehirns wird in der Regel zunächst die Anfangsaktivität aufgezeichnet, und dann wird der Einfluss einer bestimmten Wirkung auf die Funktion der Zellen bestimmt. Gemäß einem anderen Verfahren wird durch die implantierte Elektrode ein elektrischer Impuls angelegt, um die nächsten Neuronen künstlich zu aktivieren. So können Sie die Auswirkungen bestimmter Bereiche des Gehirns auf andere Bereiche untersuchen. Diese Methode der elektrischen Stimulation war nützlich bei der Untersuchung von Stielaktivierungssystemen, die durch das Mittelhirn strömen; Sie wird auch verwendet, wenn Sie versuchen zu verstehen, wie Lernprozesse und Gedächtnisprozesse auf synaptischer Ebene ablaufen.

Vor hundert Jahren wurde klar, dass die Funktionen der linken und der rechten Hemisphäre unterschiedlich sind. Ein französischer Chirurg P. Brock, der Patienten mit zerebrovaskulärem Unfall (Schlaganfall) beobachtete, fand heraus, dass nur Patienten mit einer Schädigung der linken Hemisphäre an einer Sprachstörung litten. Weitere Untersuchungen zur Spezialisierung der Hemisphären wurden mit anderen Methoden fortgesetzt, z. B. EEG-Aufzeichnung und evozierte Potentiale.

In den letzten Jahren wurden komplexe Technologien verwendet, um Bilder (Visualisierungen) des Gehirns zu erhalten. Somit hat die Computertomographie (CT) die klinische Neurologie revolutioniert, wodurch ein detailliertes (Schicht-) Bild der Gehirnstrukturen in vivo erhalten werden kann. Eine andere bildgebende Methode - die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) - vermittelt ein Bild der Stoffwechselaktivität des Gehirns. In diesem Fall wird ein kurzlebiges Radioisotop in eine Person eingeführt, die sich in verschiedenen Teilen des Gehirns ansammelt, und je mehr sie ihre Stoffwechselaktivität erhöht. Mit Hilfe von PET wurde auch gezeigt, dass die Sprachfunktionen der Mehrheit der untersuchten Personen mit der linken Hemisphäre zusammenhängen. Da das Gehirn mit einer großen Anzahl paralleler Strukturen arbeitet, liefert PET solche Informationen über Gehirnfunktionen, die mit Einzelelektroden nicht erreichbar sind.

In der Regel wird die Hirnforschung mit einer Kombination von Methoden durchgeführt. Zum Beispiel verwendete der amerikanische Neurobiologe R. Sperri mit seinen Mitarbeitern bei einigen Patienten mit Epilepsie ein Behandlungsverfahren, um das Corpus callosum (Axonbündel, das beide Hemisphären verbindet) zu schneiden. Anschließend wurde bei diesen Patienten mit "Split" -Hirn die hemisphärische Spezialisierung untersucht. Es wurde festgestellt, dass für Sprache und andere logische und analytische Funktionen die dominante dominante (normalerweise linke) Hemisphäre verantwortlich ist, während die nicht dominante Hemisphäre die räumlich-zeitlichen Parameter der äußeren Umgebung analysiert. Es wird also aktiviert, wenn wir Musik hören. Ein Mosaikbild der Gehirnaktivität legt nahe, dass es zahlreiche spezialisierte Bereiche innerhalb der Kortex- und subkortikalen Strukturen gibt. Die gleichzeitige Aktivität dieser Bereiche bestätigt das Konzept des Gehirns als Computergerät mit paralleler Datenverarbeitung.

Mit dem Aufkommen neuer Forschungsmethoden werden sich die Vorstellungen von Gehirnfunktionen wahrscheinlich ändern. Die Verwendung von Geräten, mit denen wir eine "Karte" der Stoffwechselaktivität verschiedener Teile des Gehirns erhalten, sowie die Verwendung molekulargenetischer Ansätze sollten unser Wissen über die im Gehirn ablaufenden Prozesse vertiefen. Siehe auch Neuropsychologie.

VERGLEICHENDE ANATOMIE

Bei verschiedenen Arten von Wirbeltieren ist das Gehirn bemerkenswert ähnlich. Wenn wir Vergleiche auf der Ebene von Neuronen anstellen, finden wir eine eindeutige Ähnlichkeit dieser Eigenschaften wie die verwendeten Neurotransmitter, Schwankungen der Ionenkonzentration, Zelltypen und physiologischen Funktionen. Grundlegende Unterschiede zeigen sich nur im Vergleich zu Wirbellosen. Wirbellose Neuronen sind viel größer; Oft sind sie nicht durch chemische, sondern durch elektrische Synapsen miteinander verbunden, die im menschlichen Gehirn selten vorkommen. Im Nervensystem von Wirbellosen werden einige Neurotransmitter nachgewiesen, die für Wirbeltiere nicht charakteristisch sind.

Bei den Wirbeltieren beziehen sich Unterschiede in der Struktur des Gehirns hauptsächlich auf das Verhältnis seiner individuellen Strukturen. Bei der Beurteilung der Ähnlichkeiten und Unterschiede im Gehirn von Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln, Säugetieren (einschließlich Menschen) können verschiedene allgemeine Muster abgeleitet werden. Erstens haben alle diese Tiere die gleiche Struktur und Funktion von Neuronen. Zweitens sind Struktur und Funktionen von Rückenmark und Hirnstamm sehr ähnlich. Drittens geht die Entwicklung der Säugetiere mit einer starken Zunahme der kortikalen Strukturen einher, die bei Primaten eine maximale Entwicklung erreichen. Bei Amphibien macht der Cortex nur einen kleinen Teil des Gehirns aus, während er beim Menschen die vorherrschende Struktur darstellt. Es wird jedoch angenommen, dass die Prinzipien der Funktionsweise des Gehirns aller Wirbeltiere nahezu gleich sind. Die Unterschiede werden durch die Anzahl der Interneuron-Verbindungen und -Interaktionen bestimmt, die umso höher ist, je komplexer das Gehirn ist. Siehe auch ANATOMY COMPARATIVE.