Makroarkkitehtuuri
aikuisen ihmisen aivot painavat keskimäärin noin 1, 4 kg, ja niiden koko (tilavuus) on naisilla noin 1130 cm3 ja miehillä 1260 cm3, joskin yksilökohtaisia vaihteluja on merkittäviä. Miehillä, joilla on sama pituus ja kehon pinta-ala kuin naisilla, on keskimäärin 100 grammaa raskaammat aivot, vaikka nämä erot eivät liity millään tavalla harmaan aineen neuronien määrään tai kognitiivisen järjestelmän yleisiin mittoihin.
neandertalilaisilla oli aikuisiällä suuremmat aivot kuin nykyihmisillä.
aivot ovat hyvin pehmeät, ja niiden koostumus muistuttaa pehmeää liivatetta tai johdonmukaista tofua. Vaikka kuori tunnetaan nimellä ”harmaa aine”, se on punertavan beige ja hieman vaalea sisältä. 20-vuotiaalla miehellä on aivoissaan noin 176 000 kilometriä myelinoituja aksoneja ja naisella noin 149 000 kilometriä.
yleiset ominaisuudet
aivopuoliskot muodostavat suurimman osan ihmisen aivoista (telencephalon) ja sijaitsevat kallon muiden rakenteiden yläpuolella.
oikea ja vasen aivopuolisko ovat suunnilleen symmetriset, mutta vasen on hieman suurempi. Niitä erottaa syvä mediaalinen halkeama. Niitä peittää harmaasta aineesta muodostunut jäntevä aivokuorikerros, aivokuori.
alas aivorungon pääkomponentit.
oikealla pikkuaivot (punaisella).
ihmisaivojen Alikortillisia rakenteita ovat muun muassa hippokampus, tyvitumake ja hajulämpö.
telenkefalonin alapuolella on aivorunko. Aivorungon takana on pikkuaivot.
Cortezedit
ihmisaivojen hallitseva ominaisuus on kortikalisaatio. Aivokuori, aivojen harmaan aineen uloin kerros, on vain nisäkkäillä.
subkorttisissa rakenteissa esiintyy muutoksia, jotka heijastavat taipumusta kortikalisoitumiseen. Esimerkiksi pikkuaivoissa on keskivyöhyke, joka on yhteydessä lähinnä subkorttisiin motorisiin alueisiin, ja sivusuuntainen vyöhyke, joka on yhteydessä pääasiassa aivokuoreen. Ihmisillä tämä lateraalinen alue vie paljon suuremman osan pikkuaivoista kuin useimmilla muilla nisäkäslajeilla.
aivokuori on pohjimmiltaan hermokudoksen ja hermosyiden kerros, joka on taitettu siten, että se mahdollistaa suuren pinnan mahtumisen kallon rajojen sisään. Jokaisen aivopuoliskon kokonaispinta-ala on noin 1200 cm2.
Anatomit kutsuvat jokaista aivokuoren prässia vaoksi ja sileää, pullistunutta aluetta uurteiden välissä gyrukseksi. Useimmat ihmisaivot näyttävät samanlaiselta taittelulta, mutta poimujen muodossa ja paikassa on melko vähän vaihteluita, jotka tekevät jokaisesta aivosta ainutlaatuisen. Kuvio on kuitenkin sen verran johdonmukainen, että jokaiselle pääkertoimelle annetaan nimi, esimerkiksi ”yläetumainen gyrus” tai”postcentral groove”. Ihmisen aivojen syvän taittumisen piirteitä, kuten lateraaliuraa ja saaristolaisaivokuorta, on lähes kaikilla normaaleilla koehenkilöillä.
Lohkolohko
Anatomit jakavat kukin aivopuolisko perinteisesti kuuteen lohkoon, otsalohkoon, päälakilohkoon, takaraivolohkoon, ohimolohkoon, saaristolohkoon ja limbiseen lohkoon. Ainoa huomattava raja etu-ja päälakilohkojen välillä on Keski-sulcus, syvä poimu, joka merkitsee rajaa primaarisen somatosensorisen aivokuoren ja primaarisen motorisen aivokuoren välillä.
Mikroarkkitehtuurisoluja
on arvioitu, että ihmisaivoissa on 80 miljardia (1010) neuronia, joista noin 10 miljardia (1010) on pyramidisia(en) aivokuoren soluja. Nämä solut välittävät signaalit 1000 biljoonan (1015) synaptisen yhteyden kautta.
aivot säätelevät ja säätelevät elimistön toimintaa ja reaktioita. Se vastaanottaa jatkuvasti aistitietoa, analysoi nopeasti tämän tiedon ja vastaa sitten valvoen kehon toimia ja toimintoja. Neokorteeksi on korkeamman asteen ajattelun, oppimisen ja muistin keskus. Aivot ja pikkuaivot toimivat yhdessä, sillä ensin mainitut lähettävät signaaleja, kun taas pikkuaivot tekevät tämän liikkeen koordinoiduksi.
funktionaalinen divisionsedit
aivokuoren tutkijat jakavat sen kolmeen funktionaaliseen luokkaan. Ensisijaiset aistialueet, jotka vastaanottavat signaaleja tuntohermoista ja lähettävät ne talamuksen releytimien kautta. Primaarisia aistialueita ovat takaraivolohkon näköalue, ohimolohkon ja saaristolohkon primaarinen kuuloalue sekä päälaenlohkon somatosensorinen alue.
toinen kategoria on primäärimotorinen alue, joka lähettää aksoneja aivoverisuonen ja selkäytimen motoneuroneihin. Tämä alue sijaitsee otsalohkon takaosassa, aivan somatosensorisen alueen edessä.
kolmas kategoria koostuu aivokuoren jäljellä olevista osista, joita kutsutaan assosiaatioalueiksi. Assosiaatiokuoren määrä suhteessa kahteen muuhun kategoriaan kasvaa dramaattisesti, kun siirrymme yksinkertaisista nisäkkäistä monimutkaisempiin, kuten simpansseihin ja ihmisiin. Nämä alueet vastaanottavat tietoa aistialueilta ja aivojen alaosista ja osallistuvat monimutkaiseen prosessiin, jota kutsumme havainnoinniksi, ajatteluksi ja päätöksenteoksi.
Citoarchitectureedit
aivokuoren eri osat osallistuvat erilaisiin kognitiivisiin ja käyttäytymiseen liittyviin toimintoihin.
suurimmassa osassa neokorteksiksi kutsuttua aivokuorta on kuusi kerrosta. Mutta kaikki kerrokset eivät näy kaikilla alueilla, ja vaikka kerros on läsnä, sen paksuus ja solujen organisaatio voi vaihdella.
useat anatomiset tutkijat ovat rakentaneet aivokuoren alueiden karttoja, jotka perustuvat mikroskoopilla havaittuihin ulkonäön vaihteluihin, joita kutsutaan aivokuoren sytoarkkitehtuuriksi. Yksi yleisimmin käytetyistä kaavoista on niin sanottu Brodmannin alue, joka jakaa aivokuoren eri alueisiin ja antaa kullekin luvun; esimerkiksi Brodmannin Alue 1 on primaarinen somatosensorinen aivokuori ja Brodmannin alue 17 on primaarinen näköaivokuori.
Topografimedit
monilla Brodmannin laajoilla aivoalueilla on oma monimutkainen sisäinen rakenteensa ja ne ovat järjestäytyneet ”topografisiksi kartoiksi”, joissa aivokuoren vierekkäiset osat vastaavat kehon vierekkäisiä alueita.
motorisen aivokuoren pääartikkeli: primaarinen motorinen aivokuori
primaarimotorisen aivokuoren topografia, josta käy ilmi, mitä kehon osaa kukin vyöhyke hallitsee.
primaarimotorisen aivokuoren alueet johdetaan erillisestä vyöhykkeestä, jossa vierekkäisiä ruumiinosia edustavat vierekkäiset vyöhykkeet. Tämä” somatotooppinen ” esitys ei kuitenkaan jakaudu suhteellisesti: päätä edustaa noin kolme kertaa suurempi alue kuin koko selän ja rungon aluetta. Huulten, sormien ja kielen motoriset alueet ovat erityisen suuria, kun otetaan huomioon niiden edustamien ruumiinosien suhteellinen koko.
Näköaivokuori
näköalueilla kartat ovat retinotooppisia(En), eli ne heijastavat verkkokalvon, silmän sisäkerroksen topografiaa. Esitys on epätasainen: kuvakentän keskellä oleva fovea on laajalti yliedustettuna reuna-alueeseen verrattuna. Näköpiirit ihmisen aivokuoressa sisältävät useita kymmeniä erilaisia retinotooppisia karttoja, joista jokainen on omistettu visuaalisen informaation virtauksen analysointiin tietyllä tavalla. Primaarinen näköaivokuori (Brodmannin alue 17), joka on talamuksen näköalueelta tulevan informaation pääasiallinen vastaanottaja, sisältää monia neuroneja, jotka aktivoituvat hyvin helposti tietyn suuntauksen omaavien reunojen liikkuessa tietyn näkökentän pisteen läpi. Matalammat näköalueet saavat tietoa, kuten väriä, liikettä ja muotoa.
Kuuloaivokuori Edit
kuuloalueilla pääkartta on tonotooppinen(en). Äänet analysoidaan subkorttisilla kuuloalueilla, ja tämä analyysi heijastuu sitten aivokuoren primaariseen kuuloalueeseen. On olemassa useita tonotooppisia aivokuoren karttoja, joista jokainen on omistettu äänen analysointiin tietyllä tavalla.
topografisen kartan sisällä voi joskus olla hienompia tilarakenteen tasoja. Esimerkiksi primaarisessa näköaivokuoressa, jossa pääorganisaatio on retinotooppinen ja päävaste on reunojen liike, eri reunasuuntauksiin reagoivat solut ovat spatiaalisesti erillään toisistaan.
Lateralityedit
jokainen aivopuolisko vuorovaikuttaa pääasiassa kehon toisen puoliskon kanssa, yhteydet leikkaavat: aivojen vasen puoli vuorovaikuttaa kehon oikean puolen kanssa ja päinvastoin. Motoriset yhteydet aivoista selkäytimeen ja aistiyhteydet selkäytimestä aivoihin ylittävät molemmat keskiviivan aivorungon tasolla.
visuaalinen informaatio noudattaa monimutkaisempaa sääntöä. Koska verkkokalvon jokainen puolisko saa valoa näkökentän vastakkaiselta puoliskolta, toiminnallinen seuraus on, että visuaalinen informaatio maailman vasemmalta puolelta menee aivojen oikealle puolelle ja päinvastoin. Niinpä aivojen oikea puoli saa somatosensorista tietoa kehon vasemmalta puolelta ja visuaalista tietoa näkökentän vasemmalta puolelta, mikä oletettavasti auttaa visuaalis-motorista lihasten koordinaatiota.
kahta aivopuoliskoa yhdistää hyvin suuri hermokimppu nimeltä korpus callosum, joka kulkee keskiviivan yli talamuksen tason. Lisäksi on kaksi hyvin pientä liitosta, etummainen komissuuri(en) ja hippokampuksen komissaari, sekä suuri määrä keskiviivan ylittäviä subkorttisia yhteyksiä. Kuitenkin, corpus callosum on tärkein väylä viestinnän kahden pallonpuoliskon. Hän yhdistää aivokuoren jokaisen pisteen sen vastinpisteeseen vastakkaisella pallonpuoliskolla ja yhdistää myös toiminnallisesti toisiinsa liittyvät pisteet eri aivokuoren alueilla.
aivojen vasen ja oikea puoli ovat monin tavoin toiminnaltaan symmetrisiä. On olemassa useita erittäin tärkeitä poikkeuksia, jotka liittyvät kielen ja spatiaalisen kognition. Useimmilla ihmisillä vasen aivopuolisko on” dominoiva ” kielelle: vamma, joka vahingoittaa keskeistä kielen aluetta vasemmassa aivopuoliskossa, voi jättää henkilön kykenemättömäksi puhumaan tai ymmärtämään puhetta, kun taas vastaava vaurio oikeassa aivopuoliskossa voi aiheuttaa vain lievää kielitaidon heikkenemistä.
nykyinen käsityksemme kahden aivopuoliskon yhteisvaikutuksista on parantunut tutkimuksesta, jossa ”potilaat, joilla on jaettu aivopuolisko(En)” toimitettiin aivokurkiaisen kirurgiseen transektioon. Nämä potilaat voivat joissakin tapauksissa käyttäytyä melkein kuin kaksi eri ihmistä samassa kehossa, jolloin oikea käsi suorittaa toimenpiteen ja sitten vasen käsi poistaa sen.
se, että jokainen aivopuolisko on erikoistunut käsittelemään informaatiota eri tavalla, on evoluution antama etu, että voimme elää sen monimutkaisen maailman mukaan, jossa elämme, joka usein vaatii lineaarisempaa ja peräkkäisempää käsittelyä, joka vastaa vasemmasta aivopuoliskosta, ja toiset kokonaisvaltaisempaa ja maailmanlaajuisempaa käsittelyä, joka vastaa oikeasta aivopuoliskosta.Facundo Manes ja Mateo Niro
on huomattava, että oikean ja vasemman aivopuoliskon eroja liioitellaan suuresti suuressa osassa aihetta käsittelevää populäärikirjallisuutta. Eroavaisuuksien olemassaolo on todistettu vankasti, mutta monet suositut kirjat menevät paljon pitemmälle kuin todisteet osoittavat persoonallisuuden tai älykkyyden ominaisuuksien johtuvan oikean tai vasemman aivopuoliskon valta-asemasta.