mänsklig hjärna

Makro architectureEdit

skärning av huvudet på en vuxen, som visar hjärnbarken i periferin (i brunt) och den vita substansen med centralt radiellt arrangemang.

den mänskliga hjärnan hos en vuxen väger i genomsnitt cirka 1,4 kg, med en storlek (volym) på cirka 1130 cm3 hos kvinnor och 1260 cm3 hos män, även om det finns viktiga individuella variationer. Män med samma höjd och kroppsyta som kvinnor har i genomsnitt 100 gram tyngre hjärnor, även om dessa skillnader inte på något sätt är relaterade till antalet gråmaterialneuroner eller till allmänna mått på det kognitiva systemet.

neandertalarna hade en större hjärna i vuxen ålder än moderna människor.

hjärnan är väldigt mjuk och presenterar en konsistens som liknar mjuk gelatin eller en konsekvent tofu. Trots att den är känd som ”grå materia” är barken en rosa beige och något vitaktig på insidan. Vid 20 års ålder har en man cirka 176 000 km myeliniserade axoner i hjärnan och en kvinna cirka 149 000 km.

allmänna funktionerredigera

hjärna, som visar hjärnan ovan (i rosa).

hjärnhalvorna bildar det mesta av den mänskliga hjärnan (telencephalon) och ligger ovanför de andra strukturerna i skallen.

höger och vänster halvklot är ungefär symmetriska, men vänster är något större. De separeras av den djupa mediala sprickan. De är täckta av ett sinuöst kortikalt skikt, hjärnbarken, bildad av grå substans.

mänsklig hjärna: upp hjärnan .
ner huvudkomponenterna i hjärnstammen.
till höger cerebellum (i rött).

subkortikala strukturer i den mänskliga hjärnan inkluderar hippocampus, basala ganglier och olfaktorisk glödlampa.

under telencephalon är hjärnstammen. Bakom hjärnstammen är cerebellum.

Cortezedit

den dominerande egenskapen hos den mänskliga hjärnan är kortikalisering. Hjärnbarken, det yttre lagret av grå substans i hjärnan, finns bara hos däggdjur.
subkortiska strukturer visar modifieringar som återspeglar tendensen till kortikalisering. Cerebellum har till exempel en mittzon som huvudsakligen är ansluten till de subkortiska motorområdena och en lateral zon som huvudsakligen är ansluten till cortex. Hos människor upptar detta laterala område en mycket större del av cerebellum än hos de flesta andra däggdjursarter.

stora krökningar och spår på skorpans laterala yta.

hjärnbarken är i huvudsak ett lager av nervvävnad och nervfibrer, vikta på ett sådant sätt att det tillåter en stor yta att passa inom kranens gränser. Varje hjärnhalva har en total yta på cirka 1200 cm2.
anatomister kallar varje veck i cortex en fur och det släta, utbuktande området mellan furorna en gyrus. De flesta mänskliga hjärnor visar ett liknande mönster av vikning, men det finns en hel del variationer i formen och platsen för vikarna som gör varje hjärna unik. Mönstret är emellertid konsekvent nog att varje huvudveck ges ett namn, till exempel ”övre frontal gyrus” eller”postcentral groove”. Funktioner av djup vikning i den mänskliga hjärnan, såsom sidospåret och insular cortex är närvarande i nästan alla normala ämnen.

Lobesedit

anatomister delar konventionellt varje halvklot i sex lober, frontalloben, parietalloben, occipital lob, temporal lob, insulär lob och limbisk lob. Den enda anmärkningsvärda gränsen mellan frontal-och parietalloberna är i central sulcus, en djup vik som markerar linjen mellan den primära somatosensoriska cortexen och den primära motoriska cortexen.

Mikroarkitekturredigera

det har uppskattats att den mänskliga hjärnan innehåller 80 miljarder (1010) neuroner, varav cirka 10 miljarder (1010) är pyramidala(en) kortikala celler. Dessa celler sänder signalerna genom 1000 biljoner (1015) synaptiska anslutningar.

hjärnan kontrollerar och reglerar kroppens handlingar och reaktioner. Den mottar kontinuerligt sensorisk information, analyserar snabbt dessa data och svarar sedan, kontrollerar kroppsåtgärder och funktioner. Neocortex är centrum för högre ordningens tanke, lärande och minne. Hjärnan och cerebellum arbetar tillsammans, eftersom den förra skickar signaler, medan cerebellum gör denna rörelse samordnad.

funktionell divisionsedit

Cortex forskare dela upp den i tre funktionella kategorier. De primära sensoriska områdena, som tar emot signaler från de sensoriska nerverna och skickar dem genom reläkärnor i thalamus. Primära sensoriska områden inkluderar det visuella området i occipitalloben, det primära hörselområdet i den temporala loben och den insulära cortexen och det somatosensoriska området i parietalloben.

den andra kategorin är det primära motorområdet, som skickar axoner till motorneuronerna i hjärnstammen och ryggmärgen. Detta område upptar baksidan av frontalloben, precis framför det somatosensoriska området.

den tredje kategorin består av de återstående delarna av cortex, som kallas associeringsområden. Mängden föreningsbark, i förhållande till de andra två kategorierna, ökar dramatiskt när vi flyttar från enkla däggdjur till mer komplexa, såsom schimpanser och människor. Dessa områden får inkommande information från sensoriska områden och nedre delar av hjärnan och är involverade i den komplexa processen vi kallar uppfattning, tänkande och beslutsfattande.

Citoarchitectureedit

olika delar av hjärnbarken är involverade i olika kognitiva och beteendefunktioner.

Brodmann karta för cortex områden. Motor cortex (område 4) i färg (1909).

det mesta av cortex som kallas neocortex har sex lager. Men inte alla lager är tydliga på alla områden, och även när ett lager är närvarande kan dess tjocklek och cellulära organisation variera.
flera anatomister har konstruerat kartor över kortikala områden, baserat på variationer i utseende under mikroskopet som kallas cytoarkitektur i hjärnbarken. Ett av de vanligaste systemen kallas Brodmann-områden, som delar cortex i olika områden och tilldelar ett nummer till var och en; till exempel är Brodmann area 1 den primära somatosensoriska cortexen, och Brodmann area 17 är den primära visuella cortexen.

Topografiedit

många av Brodmanns omfattande hjärnområden har sin egen komplexa inre struktur och är organiserade i ”topografiska kartor”, där angränsande delar av cortex motsvarar angränsande områden i kroppen.

Motor Cortex Huvudartikel: primär motor cortex

topografi av den primära motoriska cortexen, som visar vilken del av kroppen som styrs av varje zon.

i de primära motoriska cortexområdena som innerverar varje kroppsdel härrör från en distinkt zon, där intilliggande kroppsdelar representeras av intilliggande zoner. Denna” somatotopiska ” representation är emellertid inte proportionellt fördelad: huvudet representeras av en region ungefär tre gånger större än området för hela ryggen och bagageutrymmet. Motorområdena för läppar, fingrar och tunga är särskilt stora, med hänsyn till den proportionella storleken på de kroppsdelar de representerar.

visuell cortex

i visuella områden är kartor retinotopiska(en), det vill säga de återspeglar näthinnans topografi, det inre skiktet i ögat. Representationen är ojämn: fovea, området i mitten av synfältet, är allmänt överrepresenterat jämfört med periferin. Visuella kretsar i den mänskliga hjärnbarken innehåller flera dussin olika retinotopiska kartor, var och en dedikerad till att analysera flödet av visuell information på ett visst sätt. Den primära visuella cortexen (Brodmann area 17), som är huvudmottagaren för information som kommer från thalamus visuella område, innehåller många neuroner som mycket enkelt aktiveras av kanter med en viss orientering som rör sig genom en viss punkt i synfältet. Lägre visuella områden får information, såsom färg, rörelse och form.

Tonotopisk karta över den mänskliga hörselbarken.

Hörselbark redigera

i hörselområden är huvudkartan tonotopisk(en). Ljuden analyseras av subkortiska hörselområden, och denna analys återspeglas sedan i cortexens primära hörselområde. Det finns ett antal tonotopiska kortikala kartor, var och en dedikerad till att analysera ljud på ett visst sätt.

inom en topografisk karta kan det ibland finnas finare nivåer av rumslig struktur. I den primära visuella cortexen, till exempel, där huvudorganisationen är retinotopisk och huvudresponserna är kanternas rörelse, separeras cellerna som svarar på de olika kantorienteringarna rumsligt från varandra.

Lateralityedit

motorväg korsning väg (fallande pilar till vänster) i rött.

varje halvklot i hjärnan interagerar huvudsakligen med hälften av kroppen, anslutningarna skär varandra: hjärnans vänstra sida interagerar med kroppens högra sida och vice versa. Motoranslutningarna från hjärnan till ryggmärgen och de sensoriska anslutningarna från ryggmärgen till hjärnan korsar båda mittlinjen på hjärnstammens nivå.
visuell information följer en mer komplex regel. Eftersom varje hälft av näthinnan tar emot ljus från den motsatta halvan av synfältet är den funktionella konsekvensen att visuell information från vänster sida av världen går till höger om hjärnan och vice versa. Således får den högra sidan av hjärnan somatosensorisk information från vänster sida av kroppen och visuell information från vänster sida av synfältet, ett arrangemang som förmodligen hjälper visuell-motorisk muskelkoordination.

corpus callosum, ett bunt nerver som förbinder de två hjärnhalvorna, med laterala ventriklarna strax nedanför.

de två hjärnhalvorna är förbundna med ett mycket stort nervkorsage som kallas corpus callosum, som korsar mittlinjen ovanför thalamus. Det finns också två mycket små anslutningar, den främre kommissuren (en) och hippocampus kommission, liksom ett stort antal subkortiska anslutningar som korsar mittlinjen. Corpus callosum är dock huvudgatan för kommunikation mellan de två halvkärmarna. Han förbinder varje punkt i cortex till dess ekvivalenta punkt på motsatt halvklot och förbinder också funktionellt relaterade punkter i olika kortikala områden.

på många sätt är vänster och höger sida av hjärnan symmetriska när det gäller funktion. Det finns flera mycket viktiga undantag, som involverar språk och rumslig kognition. I de flesta människor är den vänstra halvklotet” dominerande ” för språk: en skada som skadar ett viktigt språkområde på vänstra halvklotet kan göra att personen inte kan tala eller förstå tal, medan motsvarande skada på högra halvklotet endast kan orsaka en liten försämring av språkkunskaper.

vår nuvarande förståelse av interaktionerna mellan de två halvkärmarna har förbättrats från studien av ”patienter med delad hjärna(en)”, underkastad kirurgisk transektion av corpus callosum. Dessa patienter kan i vissa fall uppträda nästan som två olika personer i samma kropp, med höger hand som utför en åtgärd och sedan vänster hand ångra den.

att varje halvklot har specialiserat sig på att bearbeta information annorlunda är en fördel som evolutionen har gett oss för att kunna leva upp till den komplexa världen där vi lever, vilket ofta kräver en mer linjär och sekventiell bearbetning, ansvarig för vänstra halvklotet och andra en mer holistisk och global bearbetning, ansvarig för den högra halvklotet.

Facundo Manes och Mateo Niro

det bör noteras att skillnaderna mellan höger och vänster halvklot är kraftigt överdrivna i mycket av den populära litteraturen om detta ämne. Förekomsten av skillnader har fastställts solidt, men många populära böcker går långt utöver bevis för att tillskriva personlighet eller intelligensegenskaper till dominansen på höger eller vänster halvklot.