Creierul uman - marele experiment - mentalitatea și psihologia

Creierul (cerebelului latină, greacă veche ἐγκέφαλον ..) - organismul care coordonează și reglează toate funcțiile vitale ale corpului și controlul comportamentului. Toate gândurile, sentimentele, senzațiile, dorințele și mișcările asociate cu functionarea creierului. Aceasta este principala parte a sistemului nervos central (SNC).

Pe scurt, funcționează creierul după cum urmează. El primește informații senzoriale de intrare de la restul corpului prin intermediul sistemului nervos - acea persoana vede, ceea ce aude, miroase-l, ceea ce este poziția corpului său în raport cu mediul, el atinge, etc. Celulele care primesc informații de intrare senzoriale, sunt conectate la celulele din sistemul nervos central și în cele din urmă la creier. Apoi, creierul procesează aceste informații și prin intermediul sistemului nervos central trimite semnale de ieșire. Într-un cuvânt - reacționează la mediul lor. Informația de ieșire și tratamentul acesteia, de asemenea, are un efect permanent asupra creierului, și că rezultatele acestui efect îl numim „memorie“ sau „cunoștințe“. Cele mai mici parti ale creierului (adică acea parte care ocupă partea de jos a craniului, și se află în partea superioară a măduvei spinării) se referă în principal la astfel de funcții vitale ca respirația.

Creierul uman - structură simetrică, precum și cele mai multe alte părți ale corpului. La nastere, greutatea sa este de 0,3 kg, în timp ce într-un adult - aproximativ 1,5 kg. Raportul dintre greutatea creierului la greutatea corpului uman este de aproximativ 3%.

alimentarea cu sânge la creier oferi prima artera carotidă, la baza creierului, acestea sunt împărțite în ramuri mari, ajungand la diferite departamente sale. Este demn de remarcat faptul că creierul în mod constant, zi și noapte, primește 20% din sângele care circulă în organism și, prin urmare, oxigenul. Rezervele de energie ale creierului este extrem de mic, astfel încât este foarte dependentă de aprovizionarea cu oxigen. Există mecanisme de apărare, care pot sprijini fluxul sanguin cerebral în caz de sângerare sau de rănire.

Între sânge și țesuturi ale creierului are o bariera hematoencefalică care impiedica majoritatea moleculelor. Această barieră protejează creierul împotriva multor tipuri de infecții. În același timp, multe medicamente care sunt eficiente în alte organe, nu poate pătrunde în creier prin bariera.

Creierul este închis într-un înveliș solid a craniului. In plus, acesta este acoperit cu scoici țesut conjunctiv (meningele lat.) - solid (. Lat Dura mater) și moale (. Lat Pia mater), între care vasculară sau arahnoidă Sheath (arachnoidea lat.). Între cojile și creierul și suprafața măduvei spinării este cefalorahidian (de multe ori aceasta se numește spinării) de fluid - (. Lichior lat) lichidul cefalorahidian. Lichidul cefalorahidian este de asemenea găsit în ventriculii creierului.

Ar fi de dorit o dată „cu degetul“ pe o concepție greșită foarte frecvente - orice domeniu de „oferte“ ale creierului, cu o anumită funcție. De fapt, aproape orice funcție include activitățile de mai multe parti ale creierului, dar încă diferite proporții avea în principal diferite tipuri de activități.

Emisferele cerebrale sunt acoperite cu numeroase pliuri (crește crusta de suprafață) un strat exterior din cortexul cerebral, care este împărțit în patru lobi. Lobii frontali au un impact asupra planificării acțiunii viitoare și de control al mișcării. Brown parts legate de „senzațiile corporale“ - formează o imagine a corpului și se referă-l la locul pe care il ocupa, precum și cu mediul înconjurător. lobii temporali sunt responsabile pentru capacitatea noastră de a auzi, si lobii occipitali sunt asociate cu viziune. Vreau să atrag atenția asupra a două zone ale cortexului. Aceasta este, în primul rând, zona asociativă din spate (situat la marginea unei lobi întunecate, temporal și occipital), aparent asociată cu utilizarea informațiilor obținute de la sistemul de senzori pentru percepția vorbirii. În al doilea rând zona de asociere limbic (situat la marginea emisferelor migdale ale creierului) este responsabil pentru emoțiile și stocarea informațiilor în memorie. Stânga și în dreapta emisferele sunt fascicul de mare interconectate de fibre nervoase cunoscut sub numele de corpul calos. Un domeniu important al scoarței interioare - hipocampus, care este responsabil pentru anumite aspecte ale stocării informației în memorie.

Deci, este mare interes de mai multe structuri care se află adânc sub cortexul cerebral, în zona mezencefal. Ganglionii bazali ajuta la reglarea activității motorii. Sistemul limbic, situat în partea de jos a mezencefal, controlează sentimentele de plăcere, pe de o parte, și frica și durerea - pe de altă parte. Amigdala (o parte a sistemului limbic) - realizează funcția de procesare a răspunsului nostru frica.

Mai jos emisferele cerebrale este trunchiul cerebral, care merge la măduva spinării. Din trunchiul cerebral și nervii spinali se extind prin care creierul acumulează informații de la receptorii interni și externi, iar în direcția opusă sunt semnale pentru mușchi și glande. De la creier se estompeze 12 perechi de nervi cranieni.

In interiorul creierului distinge materia cenușie, constând în principal din corpurile de celule nervoase și care formează o crustă, iar materia alba - fibrele nervoase care formează căile conductoare (trasee), care leagă diferitele părți ale creierului și un nerv dincolo de SNC și ajungând la diferite organe.

despre neuroni

Principalul element structural al creierului - un tip special de celule, cunoscut ca un neuron. Ca orice altă celulă, neuronii au un corp de celule care conține nucleul, precum și celelalte două componente principale: una sau mai multe dendrite și axon. In creierul uman 5-20 miliarde de euro. Neuronii. Structura include, de asemenea, celulele gliale ale creierului, acestea sunt de aproximativ 10 ori mai mult decat neuroni. Glia umple spațiile dintre neuroni, care formează cadrul de susținere a țesutului nervos, și, de asemenea, efectuează metabolice și alte funcții.

Dendritele - un fibre subtiri care se extind din corpul celulei. Ei primesc semnale de la alti neuroni, de fapt și îndeplini funcția de introducere a datelor. Un neuron poate avea de la una la câteva mii de dendrite.

Axon de obicei mai lungi fibre ce se extind din corpul celulei. Acesta transmite informații electrice din celulă, astfel, acesta oferă o funcție de afișare a informațiilor. Să neuroni și are doar un singur axon, dar la Axon, de obicei, are mai multe ramuri și poate transmite informații prin ramuri ale unei intregi alte mii de neuroni.

Deși unele dintre dendritele de neuroni primesc informații de la axonii altor neuroni, ele nu sunt fizic în contact unul cu celălalt. Între ele există un decalaj foarte mic numit sinapsă. Neuronii pot „comunica“ unul cu celălalt, prin trimiterea de substante chimice numite neurotransmitatori synapse. Acești neurotransmițători sau de a le încuraja primirea neuron pentru a trimite un semnal, fie să-l ferească să facă acest lucru.

Neurotransmițător eliberat din membrana axonului presinaptic, se leagă de receptorii de pe dendritele neuron postsinaptici. Creierul folosește o varietate de neurotransmitatori, fiecare dintre care se leaga de receptorul specific.

receptorii C de pe dendritele sunt conectate în canalele semipermeabile cu membrana postsinaptică care controlează mișcarea ionilor prin membrană. Neuronul are un potențial electric de repaus de 70 mV (potențial de repaus), partea interioară a membranei este încărcată negativ în raport cu exteriorul. Deși există o varietate de mediatori, toate acestea au pe neuron postsinaptic sau un stimulator sau efect inhibitor. efect de stimulare se realizează prin creșterea fluxului de anumiți ioni, în special sodiu și potasiu, a membranei. Ca urmare, sarcina negativă a suprafeței interioare scade - depolarizare are loc. Efectul de frânare se realizează în principal prin clorura de schimbare de curgere și de potasiu, ca urmare a sarcinii negative a suprafeței interioare este mai mare decât restul, și se produce hiperpolarizare.

Funcția neuron este de a integra toate acțiunile percepute prin intermediul sinapselor pe corp și dendritele lui. Deoarece aceste efecte pot fi excitator sau inhibitor și nu coincid în timp, neuron ar trebui să se calculeze activitatea de ansamblu efect sinaptică ca o funcție de timp. Dacă efectul de stimulare predominantă față de depolarizare de inhibare și membrană depășește pragul, activarea unei anumite porțiuni a membranei a unui neuron - în regiunea de bază a axonilor sale (tuberculul axonală). Aici, ca urmare a deschiderii canalelor de ioni de sodiu și de potasiu are loc potențial de acțiune.

Această capacitate se extinde mai departe de-a lungul axonului la capătul său, la o viteză de 0,1 m / s la 100 m / s. Când potențialul de acțiune atinge închiderea Axon, un alt tip de canale ionice activate depinde de diferența de potențial, - canalele de calciu. Potrivit acestuia intrarea calciului în axonului, ceea ce conduce la mobilizarea vezicule neurotransmițătoare, care sunt aproape de membrana presinaptică, îmbinare cu ea și eliberarea neurotransmițătorului în sinapse.

Mielinei și celule gliale. Multe axonii sunt acoperite de teaca de mielină, care este format prin membrană răsucite în mod repetat de celule gliale. Mielina compune în principal din lipide, care conferă un aspect caracteristic si materia alba a creierului si a maduvei spinarii. Datorită vitezei tecii de mielină a acțiunii Axon potențiale crește pe măsură ce ionii se pot deplasa prin membrana Axon numai în locurile care nu sunt acoperite cu mielina - așa-numitul nodurile Ranvier. Între interceptări impulsuri sunt conduse atât teaca de mielină a unui cablu electric. De la deschiderea canalului și trecerea ionilor prin este nevoie de ceva timp, eliminarea deschiderii canalelor permanente și limitarea domeniului de aplicare a acestora de zone mici ale membranei nu este acoperit cu viteze de mielină până conducere a impulsurilor de-a lungul Axon este de aproximativ 10 de ori.

Doar o parte din celule gliale implicate în formarea tecii de mielină a nervilor (celule Schwann) sau tracturilor nervoase (oligodendrocite). O mult mai numeroase celule gliale (astrocite, microglia) să îndeplinească alte funcții: susținerea țesutului nervos sub formă de cadru, asigura cerințele sale metabolice și de reconstituire după traume și infecții.

Energie electrică în creier

Folosind electrozi aranjate pe suprafața capului sau încorporate într-o substanță a creierului, posibil de a fixa activitatea electrica a creierului datorita celulei sale de descărcare de gestiune. Înregistrarea activității electrice a creierului prin electrozii de pe suprafața capului se spune electroencefalograma (EEG). Aceasta nu permite să înregistreze descărcarea unui singur neuron. Numai ca rezultat al activității sincronizate a mii sau milioane de neuroni apar fluctuații notabile (valuri) pe curba înregistrată.

La un registru constant pentru EEG arată modificări ciclice care reflectă nivelul general de activitate al individului. Într-o stare de veghe activă EEG înregistrează undele spasmodice beta low-amplitudine. Într-o stare de veghe relaxat cu ochii închiși predomină alfa frecvență val de 7-12 cicluri pe secundă. Debutul de somn este apariția de mare amplitudine unde lente (unde delta). În timpul perioadelor de somn cu vise EEG reapar undele beta, si o impresie falsa pot fi create pe baza EEG că o persoană este treaz (de aici termenul de „somn paradoxal“). Visele sunt adesea însoțite de mișcări rapide ale ochilor (cu pleoapele închise). De aceea, somnul cu vise este, de asemenea, numit de somn cu mișcarea rapidă a ochilor (a se vedea. De asemenea, COH). EEG creier pentru a diagnostica anumite boli, în special epilepsie (a se vedea. Epilepsia).

Dacă înregistrați activitatea electrică a creierului în timpul termenului de anumiti stimuli (vizual, auditiv sau tactil), este posibil să se identifice așa-numitul Potențialele evocate - sincron descarca un grup specific de neuroni care au loc ca răspuns la un stimul extern specific. Studiul evocau potentiale ne-a permis să rafineze localizarea funcțiilor creierului, în special cele legate de funcția de exprimare a anumitor zone ale lobilor temporali și frontali. De asemenea, acest studiu ajuta la evaluarea stării sistemelor senzoriale la pacientii cu sensibilitate afectata.

neurochimiei

Printre cele mai importante neurotransmițătorii creierului includ acetilcolina, noradrenalina, serotonina, dopamina, glutamat, acid gamma-aminobutiric (GABA), endorfine și anchefaline. Pe lângă aceste substanțe bine cunoscute din creier este probabil să opereze un număr mare de alte, nu a fost încă studiată. Unele neurotransmitatori sunt valabile numai in anumite zone ale creierului. De exemplu, endorfine și anchefaline se găsesc doar în modul de desfășurare impulsuri durere. Alți neurotransmițători, cum ar fi glutamat si GABA, mai răspândite.

Acțiunea de neurotransmitatori. După cum sa menționat deja, neurotransmițători, care acționează pe membrana postsinaptică, schimba conductivitatea pentru ioni. Adesea, acest lucru are loc prin activarea neuronilor postsinaptici în al doilea sistem, „Operation“, de exemplu, adenozin monofosfat ciclic (cAMP). Acțiunea neurotransmițători poate fi modificat sub influența unei alte clase de neurochemicals - neuromodulators peptidice. Eliberat prin membrana presinaptică simultan cu mediatorul, aceștia au capacitatea de a mări sau modifica altfel efectul mediatorilor asupra membranei postsinaptică.

Important descoperit recent sistem-endorfină enchefalinei. Anchefaline si endorfine - peptide mici care inhiba impulsurile comportamentul durerii prin legarea la receptorii din sistemul nervos central, inclusiv în zonele mai înalte ale cortexului. Această familie de neurotransmițător suprima o percepție subiectivă a durerii.

medicamente psihotrope - substante care se pot lega în mod specific la receptori specifici din creier și provoacă o schimbare de comportament. Acesta a identificat mai multe mecanisme de acțiune. Unii afectează sinteza neurotransmitatorilor, alții - acumularea și eliberarea de vezicule sinaptice (de exemplu, amfetamina induce o eliberare rapidă a noradrenalinei) lor. Al treilea mecanism este de a se asocia cu receptorii și simula acțiunea neurotransmițătorului naturale, un astfel de efect LSD (dietilamida acidului lisergic) explica capacitatea sa de a se lega la receptorii de serotonină. Al patrulea tip de acțiune de droguri - blocarea receptorilor, adică, antagonismul neurotransmitatori. Astfel de medicamente larg utilizate antipsihotice, cum ar fi fenotiazinele (de exemplu, clorpromazină, sau clorpromazina), receptori ai dopaminei bloc și reduce astfel efectul asupra neuronilor dopaminergici postsinaptici. În cele din urmă, ultimul dintre cele mai comune mecanisme de acțiune - inhibarea inactivare a neurotransmițătorilor (acetilcolina multe pesticide preveni inactivarea).

Acesta a fost mult timp cunoscut faptul ca morfina (purificat produs din mac) are nu numai o acțiune pronunțată analgezic (analgezică), dar, de asemenea, cauza proprietate euforie. De aceea, și de a folosi ca un drog. Efectul de morfină, datorită capacității sale de a se lega la receptorii endorfine-enchefalinei sistem al persoanei. Acesta este doar unul dintre multele exemple de acea substanță chimică de origine biologică poate afecta creierul la animale și la om prin interacțiunea cu sisteme de neurotransmitator specifice. Un alt exemplu bine-cunoscut - curara, derivat dintr-o plantă tropicală și este capabil de a bloca receptorii de acetilcolina. Indienii din America de Sud curara folosind efectele sale vârfuri de săgeți paralizante asociate cu blocarea transmisiei neuromusculare pătate.

Bonus: exemplul activității creierului

Să considerăm un exemplu simplu. Ce se întâmplă atunci când luăm în stilou mână situată pe masă? Lumina reflectată de marker, este concentrat în lentila ochiului și este direcționat pe retină în cazul în care există stilou de imagine; este percepută de celulele relevante din care semnalul merge la nucleele creierului sensibile de transmitere de bază localizate în talamus (talamus), de preferință, în partea care se numește corpul geniculat lateral. Există numeroase neuroni activate care răspund la distribuția de lumină și întuneric. Axonii neuronilor din corpul geniculat lateral merge la cortexul vizual primar situat în lobul occipital al emisferelor cerebrale. Impulsurile care provin din această porțiune a talamusului în cortex, transformată în acesta într-o secvență complexă de biți neuroni corticali, unele dintre care reacționează la limita dintre markerul și masă, altele - la colțuri în stilou imagine, etc. Din informațiile primare cortexul vizual pe axoni intră în cortexul vizual asociativ, în cazul în care recunoașterea de model. Recunoașterea în această parte a cortexului se bazează pe cunoștințele acumulate anterior contururile exterioare ale obiectelor.

Pe exemplul de mai sus arată că implementarea este destul de simplă acțiune implică regiuni extinse ale creierului care se extind de la cortexul la regiunile subcorticale. Pentru mai multe comportamente complexe asociate cu vorbire sau gândire, alt circuit neuronale activat prin acoperirea mai multe zone extinse ale creierului.