Ang utak ng tao ay hindi pa ganap na pinag-aralan hanggang sa araw na ito, bagama't may ideya ng istraktura at pangkalahatang pag-andar nito. Kung ang utak ay kinakatawan bilang isang solong organ, kung gayon maaari itong tawaging sistema ng regulasyon ng buong organismo, dahil halos lahat ng mga proseso, sa isang antas o iba pa, ay nakasalalay sa mga signal na nagmumula sa kulay abong bagay o 25 bilyong neuron. Kung umaasa ka sa medikal na pagbabalangkas, kung gayon ang utak ay bahagi ng nervous system. sentral na sistema anterior section na matatagpuan sa cranium.

Ang average na timbang ng utak ng isang may sapat na gulang ay mula sa 1100-2000 gramo at ang mga parameter na ito ay ganap na walang epekto sa mga kakayahan sa pag-iisip ng may-ari. Napag-alaman na sa kababaihan ang masa ng departamentong ito ng sentral sistema ng nerbiyos mas kaunti, ngunit ito ay dahil lamang sa katotohanan na ang average na timbang ng isang lalaki ay mas malaki, at hindi sa mga intelektwal na kakayahan ng mas mahinang kasarian.

Mga kagiliw-giliw na katotohanan: ang pinakamabigat na utak ay 2850 gramo, ngunit ang taong ito ay naghihirap mula sa idiocy o dementia. Ang "pinakagaan" na utak (1100 gramo) ay may ganap matagumpay na tao, na may natapos na karera at pamilya. Mayroong data sa masa ng utak ng mga dakila at sikat sa mundo, halimbawa, ang bigat ng sistema ng nerbiyos ng utak ni Turgenev ay 2012 gramo, at ang kay Mendeleev ay 1650 gramo lamang.

Ang istraktura ng utak at kung paano gumagana ang lahat

Mahirap ipaliwanag sa ilang salita kung ano ang binubuo ng utak, dahil ito ay isang buong kumplikado ng mga tisyu, pangunahin ang mga neuron, koneksyon at istruktura, na nahahati sa mga departamento, bahagi at rehiyon. Para sa pangkalahatang pag-unawa sa istraktura, kaugalian na makilala ang limang mga departamento:

• Oblong;
• Tulay;
• midbrain;
• diencephalon;
• Mga cerebral hemisphere at cerebral cortex.

Ang lahat ng mga departamento ay may mga tampok ng istraktura, lokasyon at layunin.

Ang pahaba na seksyon ay isang pagpapatuloy ng spinal cord, at ang mga tisyu na ito ay mayroon ding magkapareho sa mga tuntunin ng pag-andar at istraktura, mayroon lamang mga pagkakaiba sa kulay abong bagay. Ito ay isang koleksyon ng mga nuclei. Ang medulla oblongata ay isang uri ng tagapamagitan, iyon ay, nagpapadala ito ng impormasyon mula sa katawan sa pangkalahatang bahagi ng central nervous system, at kabaliktaran. Bilang karagdagan sa function na ito, ang departamento ay may pananagutan para sa ilang mga reflexes, na kinabibilangan ng pagbahin at pag-ubo, at kinokontrol din. sistema ng paghinga at ang digestive complex, kabilang ang paglunok.

Mga kagiliw-giliw na katotohanan: ang swallowing reflex ay gumagana lamang sa pangangati ng mauhog lamad, dila. Halimbawa, napakahirap lunukin ng 4 na beses sa isang hilera kung walang likido o iba pang nakakainis sa bibig.

tulay

Ang tulay ay tumutukoy sa pagpapatuloy ng bahagi ng konduktor at tumutulong upang ayusin ang relasyon sa pagitan spinal cord, pahaba at higit pa sa iba pang mga departamento na kinabibilangan ng utak. Ito ay isang kumpol ng mga hibla na matatagpuan sa ilalim ng pangalang tulay ni Varliev. Bilang karagdagan sa pagpapadala ng impormasyon, ang tulay ay kasangkot sa regulasyon ng presyon ng dugo, ay responsable para sa mga reflex na aksyon, kabilang ang pagkurap, paglunok, pagbahin at pag-ubo. Ang tulay ay papunta sa susunod na bahagi - midbrain, na gumaganap na ng bahagyang magkakaibang mga pag-andar.

midbrain

Ang gitnang seksyon ay isang kumpol ng mga espesyal na nuclei, na tinatawag na tubercle ng quadrigemina. Sila ang may pananagutan para sa pangunahing pang-unawa ng impormasyon sa pamamagitan ng pandinig at paningin. Pinaghihiwalay nila ang mga nauunang tubercle na nauugnay sa mga visual na receptor, gayundin ang mga posterior, na nagdadala ng impormasyon na pumapasok sa mga organo ng pandinig at pinoproseso sa ilang mga signal. Mayroon ding kaugnayan sa pagitan ng midbrain at tono ng kalamnan, reaksyon ng oculomotor, pati na rin ang kakayahan ng isang tao na mag-navigate sa kalawakan.

Mga kagiliw-giliw na katotohanan: ang gitnang seksyon ay nagbibigay-daan sa iyo upang maalala ang mga bagay na nakita ng isang tao, ngunit hindi nakatuon sa kanila.

diencephalon

Kung isasaalang-alang natin ang diencephalon nang mas detalyado, kung gayon maaari itong kondisyon na nahahati sa maraming bahagi, na tinatawag na:

• Ang thalamus ay itinuturing na pangunahing tagapamagitan para sa pagpapadala ng impormasyon sa ibang bahagi ng utak. Ang thalamus, partikular ang nucleus, ay nagpoproseso at nagpapadala ng mga senyas na natanggap mula sa iba't ibang mga pandama maliban sa sistema ng olpaktoryo. Visual na data, lahat ng nakikita Tulong pandinig, ang mga pandamdam na sensasyon ay pinoproseso ng bahaging ito ng staging area at na-redirect sa malalaking hemisphere;
• Hypothalamus. Sa lugar na ito, ang isang bilang ng mga reflex system ay puro na kumokontrol sa pakiramdam ng gutom at uhaw. Ang senyas na kailangan mong magpahinga, ang pakiramdam ng pagtulog, pati na rin ang impormasyon tungkol sa pagsisimula ng pagkagising ay pinoproseso at ipinadala ng hypothalamus. Ang katawan ay may posibilidad na mapanatili ang isang halos magkaparehong kapaligiran, na kinokontrol ang pagpasa ng maraming mga reaksyon na nagaganap sa partisipasyon ng bahaging ito ng intermediate department;
• Ang pituitary gland ng utak, kumbaga, ay "nakasuspinde sa isang binti" sa ilalim ng hypothalamus at isang endocrine gland. Direkta itong kasangkot sa pagbuo at regulasyon ng endocrine system, at ang gawain nito ay makikita sa reproductive function, metabolic process ng buong organismo.

Ang cerebellum ay matatagpuan sa gilid ng tulay at ang pahaba na rehiyon, madalas itong tinatawag na pangalawa o maliit na utak. Mayroon itong dalawang bahagi sa anyo ng isang hemisphere, ang ibabaw nito ay ganap na natatakpan ng kulay-abo na bagay o bark, ang ibabaw ay may mga tiyak na furrows. Sa loob ay puting bagay o katawan.

Ang koordinasyon ng paggalaw ay direktang nakasalalay sa pagganap ng cerebellum, na kinokontrol ang pagkakasunud-sunod ng paggana ng mga grupo ng kalamnan. Ito ay tiyak na ang mga paglabag sa medyo maliit na departamento na ito (average na timbang 110-145g) na hindi pinapayagan ang normal na paggalaw at paghahambing ng nais na aksyon sa koordinasyon ng mga limbs. Ang isang malinaw na paglabag sa cerebellum ay isang taong lasing. Sa normal na estado, ang regulasyon ng lahat ng mga paggalaw ay nangyayari halos awtomatikong. Ito ay itinatag na imposibleng iwasto ang mga pag-andar ng cerebellum sa pamamagitan ng kamalayan.

Mayroong isang kahulugan ng tangkay ng utak, na tumutukoy sa mga bahagi ng utak bilang medulla, tulay, gitna at diencephalon. Depende sa interpretasyon ng istraktura, ang mga pangalan ng mga lugar na pinagsama ayon sa ilang mga layunin, pag-andar o iba pang mga katangian ay maaaring magkakaiba. Mula dito, ang paglabas ng 12 pares ng cranial nerves ay nakikilala, na nagkokonekta sa mga glandula, kalamnan, sensory receptor, pati na rin ang iba pang mga tisyu na matatagpuan sa ulo.

Cerebral hemispheres at cortex

Ang mga cerebral hemisphere ay mga tisyu, lalo na ang kulay abong bagay sa loob ng puti, at sumasakop sa halos 80% ng buong ibabaw. Ang istraktura ng utak ay nagbibigay para sa pagkakaroon ng isang kumplikadong structural layer ng mga tisyu na nakapalibot sa cerebral hemispheres at ito ay karaniwang tinatawag na cortex. Ang akumulasyon ng mga neuron sa cortex ng ulo ay humigit-kumulang 17 bilyon, at ang pagkakaroon ng mga grooves at convolutions ay nagbabayad para sa lugar ng layer na ito, na maaaring 2.5 m2. Napatunayan ng mga siyentipiko na ang utak ng tao ang lalo na nakabuo ng mga cerebral hemisphere at cortex, na pinagbabatayan ng mga pagkakaiba sa mga aktibidad at damdamin ng mga tao at hayop.

Ang istraktura ng bark ay naglalaman ng anim na layer, na sa complex ay mga 3 mm. Ang bawat isa sa kanila ay naiiba sa bilang ng mga neuron, lokasyon, at ilang iba pang mga parameter, kaya ang cerebral cortex ay may maraming mga pag-andar. Mayroong ilang mga pagkakaiba, na may paggalang sa kanila, ang balat ay nahahati sa sinaunang, luma at bago. Ang unang dalawang uri ay responsable para sa likas na pag-uugali ng isang tao, ang pang-unawa ng sitwasyon sa isang emosyonal na aspeto, likas na katangian ng pag-uugali, homeostasis. Takot, saya at iba pang damdamin ay nagmumula sa mga bahaging ito. Ang bagong cortex ay bumubuo ng mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga tao at iba pang mga mammal, dahil sa kanila ito ay nakabalangkas lamang, ngunit hindi umuunlad. Ito ay pinaniniwalaan na ang malay-tao na pag-iisip, pagsasalita at iba pang mga intelektwal na pagpapakita ng mga tao ay nabuo nang tumpak dahil sa ang katunayan na ang bagong cortex ay nabuo.

Ang cerebral cortex ay nahahati ng pangunahing tatlong furrow sa magkahiwalay na mga zone o lobes na responsable para sa iba't ibang mga function ng utak. Ang mga furrow ay tinatawag na: central, lateral, parietal-occipital.

Kaugnay nito, mayroong isang tiyak na dibisyon at ang mga sumusunod na pagbabahagi ay nakikilala:

• Occipital lobe. Ang bahaging ito ay kung minsan ay tinatawag na sentro visual analyzer, dahil siya ang nakikilahok sa kumplikadong pagbabago ng lahat ng nakikita;
• Ang temporal na bahagi. Ang lugar ay may pananagutan para sa pandinig na pagbabago ng impormasyon, at ang panloob na bahagi nito ay tumutulong sa isang tao na mag-navigate sa data ng panlasa, ang pakiramdam ng amoy ay tumutukoy din sa regulasyon ng bahaging ito;
• Parietal lobe. Ang lugar na matatagpuan malapit sa parietal sulcus. Pakiramdam ng balat-kalamnan, pati na rin ang kakayahang hawakan, pagkamaramdamin sa lasa;
• frontal lobe. Ito ay itinuturing na isang lugar kung saan nakasalalay ang kakayahan ng isang tao na matuto at makaalala. Ang intelektwal na kakayahan ay nakatago nang tumpak sa frontal lobe, dahil ito ay responsable para sa kalidad at istraktura ng pag-iisip.

Ang utak ay pinag-aaralan hanggang ngayon, dahil marami pa rin ang mga katanungan at pagpapalagay hinggil sa relasyon ng personalidad, pisyolohikal, kasarian, edad at emosyonal na katangian ng isang tao.

Paano gumagana ang kaliwa at kanang hemisphere

Ang bawat isa sa mga hemispheres ay may sariling pagkakaiba tungkol sa paggana at kung ano ang katangian ng kaliwa ay hindi tumutugma sa kanan. Pag-aaral ng ilang mga phenomena, maaari nating makilala ang mga sumusunod na tampok ng kaliwang hemisphere, na responsable para sa: analytical at lohikal na pag-iisip, kakayahan sa wika, pagkakapare-pareho. Kinokontrol ng kaliwang hemisphere ang mga manipulasyon ng katawan sa kanang bahagi.

Ang kanang hemisphere ay nailalarawan sa pamamagitan ng spatial na pag-iisip, ito ay responsable para sa mga kakayahan sa musika ng isang tao, ang pagbuo ng pantasya, emosyonalidad, at kasarian. Responsable para sa aktibidad ng buong kaliwang bahagi ng katawan kanang hemisphere.

Mga kagiliw-giliw na katotohanan: ang cerebral cortex sa mga lalaki ay nagpapahintulot sa kanila na mas mahusay na mag-navigate sa kalawakan, maglatag ng mga ruta, ngunit mas mahirap ipahayag ang kanilang mga saloobin at maging komportable sa isang hindi pangkaraniwang kapaligiran.

Ang utak ay may mga cavity na tinatawag na ventricles. Mayroong apat sa kanila sa kabuuan at sila ay puno ng cerebrospinal fluid, na gumaganap ng isang tiyak na shock-absorbing role, nagpapanatili ng pinakamainam na kapaligiran ng likido, ionic na komposisyon, at nakikilahok sa pag-alis ng mga metabolite.

nutrisyon ng utak

Ang cerebral cortex at ang buong bahagi ng nervous system ay gumagana dahil sa mga sisidlan kung saan nangyayari ang nutrisyon. Anumang mga paglabag at pagkabigo sa power system ay humahantong sa kapansanan sa aktibidad ng utak at stroke, kapag ang isang instant hemorrhage ay nangyayari. Kung ang isang tao ay mayroon nang mga problema sa mga daluyan ng dugo, malamang na may panganib na hindi siya tumatanggap ng wastong nutrisyon.

Kung ihahambing natin ang lahat ng enerhiya na ginugol ng katawan, kung gayon ang tungkol sa 25% ay ginugol sa aktibidad ng utak. Kinukumpirma nito na kung ang isang tao ay nakikibahagi sa paggawa na nauugnay sa proseso ng pag-iisip, kung gayon mayroong posibilidad ng pagsunog ng enerhiya nang walang pisikal na pagsisikap.

Mga shell ng utak

Ang sistema ng utak ay napapalibutan ng tatlong mga shell, ibig sabihin, matigas, arachnoid, malambot. Ang bawat isa sa kanila ay may sariling layunin at hiwalay na maaari itong katawanin tulad ng sumusunod:

• Ang matigas na shell ay pinagsama sa bungo at medyo proteksiyon. Ang lakas nito ay dahil sa nilalaman ng mga espesyal na selula, kabilang ang mga hibla ng collagen;
• Cobweb o gitnang shell. Nailalarawan sa pamamagitan ng presensya cerebrospinal fluid, na nagbibigay ng shock-absorbing effect, na nagliligtas sa katawan ng utak mula sa katamtamang mga pinsala;
• Malambot na shell. May kumpol mga daluyan ng dugo na nagbibigay ng nutrisyon sa utak at mga nakapaligid na tisyu.

Ang istraktura ng utak ay may napakakomplikadong istraktura, ang detalyadong pag-aaral nito ay nangangailangan ng espesyal propesyonal na kaalaman. Ang mga siyentipiko sa buong mundo ay hindi pinalampas ang pagkakataon na magsagawa ng pananaliksik sa mga taong may hindi pamantayang kakayahan sa pag-iisip, mga espesyal na aktibidad, mga natitirang gawa, mga pagtuklas. Para sa ilan, ang gayong mga eksperimento ay tila hindi makatao, ngunit maaari nilang ibunyag ang mga lihim ng utak tungkol sa maraming sakit sa isip at pisyolohikal, hindi pangkaraniwang mga personalidad at kanilang mga talento.

Ang pagbabasa ay nagpapalakas ng mga koneksyon sa neural:

UTAK NG TAO, isang organ na nag-coordinate at kumokontrol sa lahat ng mahahalagang function ng katawan at kumokontrol sa pag-uugali. Ang lahat ng ating mga iniisip, damdamin, sensasyon, pagnanasa at paggalaw ay konektado sa gawain ng utak, at kung hindi ito gumana, ang isang tao ay papasok sa vegetative state: pagkawala ng kakayahan sa anumang aksyon, sensasyon o reaksyon sa panlabas na impluwensya. Ang artikulong ito ay nakatuon sa utak ng tao, na mas kumplikado at lubos na organisado kaysa sa utak ng hayop. Gayunpaman, mayroong isang makabuluhang pagkakatulad sa istraktura ng utak ng tao at iba pang mga mammal, tulad ng, sa katunayan, sa karamihan ng mga vertebrate species.

Ang utak ay isang simetriko na istraktura, tulad ng karamihan sa iba pang mga bahagi ng katawan. Sa kapanganakan, ang bigat nito ay humigit-kumulang 0.3 kg, habang sa isang may sapat na gulang ito ay humigit-kumulang. 1.5 kg. Sa panahon ng isang panlabas na pagsusuri ng utak, ang atensyon ay pangunahing naaakit ng dalawang malalaking hemisphere, na nagtatago ng mas malalim na mga pormasyon sa ilalim. Ang ibabaw ng hemispheres ay natatakpan ng mga grooves at convolutions na nagpapataas sa ibabaw ng cortex (ang panlabas na layer ng utak). Ang cerebellum ay inilagay sa likod, ang ibabaw nito ay mas pinong naka-indent. Sa ibaba ng cerebral hemispheres ay ang brain stem, na pumapasok sa spinal cord. Ang mga nerbiyos ay umaalis mula sa puno ng kahoy at spinal cord, kung saan ang impormasyon ay dumadaloy mula sa panloob at panlabas na mga receptor patungo sa utak, at ang mga signal ay papunta sa mga kalamnan at glandula sa kabaligtaran na direksyon. 12 pares ng cranial nerves ang umaalis sa utak.

Sa loob ng utak, ang kulay abong bagay ay nakikilala, na binubuo pangunahin ng mga katawan mga selula ng nerbiyos at bumubuo ng crust, at puting bagay - mga hibla ng nerve, na bumubuo ng mga landas (tracts) na nag-uugnay sa iba't ibang bahagi ng utak, at bumubuo rin ng mga nerbiyos na lumalampas sa CNS at napupunta sa iba't ibang organo.

Ang utak at spinal cord ay protektado ng bony case - ang bungo at gulugod. sa pagitan ng utak at mga pader ng buto mayroong tatlong shell: panlabas - solid meninges, ang panloob ay malambot, at sa pagitan ng mga ito ay isang manipis na arachnoid shell. Ang puwang sa pagitan ng mga lamad ay puno ng cerebrospinal (cerebrospinal) fluid, na katulad ng komposisyon sa plasma ng dugo, ay ginawa sa mga intracerebral cavity (ventricles ng utak) at nagpapalipat-lipat sa utak at spinal cord, na nagbibigay ito ng mga sustansya at iba pa. mga salik na kailangan sa buhay.

Pangunahing ibinibigay ang suplay ng dugo sa utak carotid arteries; sa base ng utak, nahahati sila sa malalaking sangay na papunta sa iba't ibang departamento nito. Bagaman ang bigat ng utak ay 2.5% lamang ng bigat ng katawan, ito ay patuloy, araw at gabi, ay tumatanggap ng 20% ​​ng dugo na umiikot sa katawan at, nang naaayon, oxygen. Ang mga reserbang enerhiya ng utak mismo ay napakaliit, kaya't ito ay lubos na nakadepende sa supply ng oxygen. Mayroong mga mekanismo ng pagtatanggol na maaaring suportahan daloy ng dugo ng tserebral sa kaso ng pagdurugo o pinsala. Ang isang tampok ng sirkulasyon ng tserebral ay din ang pagkakaroon ng tinatawag na. hadlang sa dugo-utak. Binubuo ito ng ilang mga lamad na naglilimita sa pagkamatagusin ng mga pader ng vascular at ang pagpasok ng maraming mga compound mula sa dugo patungo sa sangkap ng utak; kaya, ang barrier na ito ay gumaganap ng mga proteksiyon na function. Sa pamamagitan nito ay hindi tumagos, halimbawa, marami mga sangkap na panggamot.

MGA SEL SA UTAK

Ang mga selula ng CNS ay tinatawag na mga neuron; ang kanilang tungkulin ay pagproseso ng impormasyon. Mayroong 5 hanggang 20 bilyong neuron sa utak ng tao. Ang utak ay naglalaman din ng mga glial cell, mga 10 beses na higit pa kaysa sa mga neuron. Pinupuno ng Glia ang puwang sa pagitan ng mga neuron, na bumubuo ng sumusuportang frame ng nervous tissue, at gumaganap din ng metabolic at iba pang mga function.

Ang neuron, tulad ng lahat ng iba pang mga selula, ay napapalibutan ng isang semi-permeable (plasma) na lamad. Dalawang uri ng mga proseso ang umaalis sa cell body - dendrites at axons. Karamihan sa mga neuron ay may maraming sumasanga na dendrite ngunit isang axon lamang. Ang mga dendrite ay kadalasang napakaikli, habang ang haba ng axon ay nag-iiba mula sa ilang sentimetro hanggang ilang metro. Ang katawan ng isang neuron ay naglalaman ng isang nucleus at iba pang mga organel, katulad ng sa iba pang mga selula ng katawan ( Tingnan din CELL).

mga impulses ng nerve.

Ang paghahatid ng impormasyon sa utak, pati na rin ang nervous system sa kabuuan, ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga impulses ng nerve. Kumakalat sila sa direksyon mula sa katawan ng cell hanggang sa seksyon ng terminal ng axon, na maaaring magsanga, na bumubuo ng maraming mga pagtatapos na nakikipag-ugnay sa iba pang mga neuron sa pamamagitan ng isang makitid na puwang - ang synaps; ang paghahatid ng mga impulses sa pamamagitan ng synapse ay pinapamagitan ng mga kemikal - neurotransmitters.

Ang isang nerve impulse ay karaniwang nagmumula sa mga dendrite - manipis na sumasanga na mga proseso ng isang neuron na dalubhasa sa pagtanggap ng impormasyon mula sa ibang mga neuron at pagpapadala nito sa katawan ng neuron. Mayroong libu-libong synapses sa mga dendrite at, sa isang mas mababang lawak, sa katawan ng cell; ito ay sa pamamagitan ng synapses na ang axon na nagdadala ng impormasyon mula sa katawan ng neuron ay nagpapadala nito sa mga dendrite ng iba pang mga neuron.

Ang dulo ng axon, na bumubuo sa presynaptic na bahagi ng synapse, ay naglalaman ng maliliit na vesicle na may neurotransmitter. Kapag ang salpok ay umabot sa presynaptic membrane, ang neurotransmitter mula sa vesicle ay inilabas sa synaptic cleft. Ang terminal ng axon ay naglalaman lamang ng isang uri ng neurotransmitter, kadalasang kasama ng isa o higit pang mga uri ng neuromodulators ( tingnan sa ibaba neurochemistry ng utak).

Ang neurotransmitter na inilabas mula sa presynaptic membrane ng axon ay nagbubuklod sa mga receptor sa mga dendrite ng postsynaptic neuron. Gumagamit ang utak ng iba't ibang neurotransmitters, na ang bawat isa ay nagbubuklod sa ibang receptor.

Nakakonekta sa mga receptor sa mga dendrite ay mga channel sa semipermeable postsynaptic membrane na kumokontrol sa paggalaw ng mga ion sa buong lamad. Sa pamamahinga, ang neuron ay may potensyal na elektrikal na 70 millivolts (potensyal sa pagpapahinga), habang panloob na bahagi Ang lamad ay negatibong sisingilin kaugnay sa panlabas. Bagaman mayroong iba't ibang mga tagapamagitan, lahat sila ay may alinman sa excitatory o inhibitory effect sa postsynaptic neuron. Ang excitatory effect ay natanto sa pamamagitan ng pagtaas sa daloy ng ilang mga ions, pangunahin ang sodium at potassium, sa pamamagitan ng lamad. Bilang resulta, bumababa ang negatibong singil ng panloob na ibabaw - nangyayari ang depolarization. Ang epekto ng pagbabawal ay isinasagawa pangunahin sa pamamagitan ng pagbabago sa daloy ng potasa at klorido, bilang isang resulta, ang negatibong singil ng panloob na ibabaw ay nagiging mas malaki kaysa sa pahinga, at nangyayari ang hyperpolarization.

Ang function ng isang neuron ay upang isama ang lahat ng mga impluwensyang nakikita sa pamamagitan ng mga synapses sa katawan at mga dendrite nito. Dahil ang mga impluwensyang ito ay maaaring maging excitatory o inhibitory at hindi nag-tutugma sa oras, dapat kalkulahin ng neuron pangkalahatang epekto aktibidad ng synaptic bilang isang function ng oras. Kung ang excitatory action ay nanaig sa isang inhibitory at ang depolarization ng lamad ay lumampas sa halaga ng threshold, ang isang tiyak na bahagi ng neuron membrane ay isinaaktibo - sa rehiyon ng base ng axon nito (axon tubercle). Dito, bilang isang resulta ng pagbubukas ng mga channel para sa mga sodium at potassium ions, isang potensyal na aksyon (nerve impulse) ay lumitaw.

Ang potensyal na ito ay lumalaganap pa sa kahabaan ng axon hanggang sa dulo nito sa bilis na 0.1 m/s hanggang 100 m/s (mas makapal ang axon, mas mataas ang conduction velocity). Kapag ang potensyal ng pagkilos ay umabot sa dulo ng axon, isa pang uri ng ion channel, na nakasalalay sa potensyal na pagkakaiba, ay isinaaktibo - mga channel ng calcium. Sa pamamagitan ng mga ito, ang calcium ay pumapasok sa loob ng axon, na humahantong sa pagpapakilos ng mga vesicle na may neurotransmitter, na lumalapit sa presynaptic membrane, sumanib dito at naglalabas ng neurotransmitter sa synapse.

UTAK NG TAO, isang organ na nagko-coordinate at kumokontrol sa lahat ng mahahalagang function ng katawan at kumokontrol sa pag-uugali. Ang lahat ng aming mga iniisip, damdamin, sensasyon, pagnanasa at paggalaw ay konektado sa gawain ng utak, at kung hindi ito gumana, ang isang tao ay napupunta sa isang vegetative na estado: ang kakayahang magsagawa ng anumang mga aksyon, sensasyon o reaksyon sa mga panlabas na impluwensya ay nawala. . Ang artikulong ito ay nakatuon sa utak ng tao, na mas kumplikado at lubos na organisado kaysa sa utak ng hayop. Gayunpaman, mayroong isang makabuluhang pagkakatulad sa istraktura ng utak ng tao at iba pang mga mammal, tulad ng, sa katunayan, sa karamihan ng mga vertebrate species.

ANG UTAK NG TAO ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pag-unlad ng cerebral hemispheres; bumubuo sila ng higit sa dalawang katlo ng masa nito at nagbibigay ng mga gawaing pangkaisipan gaya ng pag-iisip, pag-aaral, memorya. Ang cross section na ito ay nagpapakita rin ng iba pang mga pangunahing istruktura ng utak: ang cerebellum, medulla oblongata, pons, at midbrain.

Ang central nervous system (CNS) ay binubuo ng utak at spinal cord. Siya ay nauugnay sa iba't ibang bahagi katawan mga nerbiyos sa paligid- motor at pandama. Tingnan din ang NERVOUS SYSTEM.

Ang utak ay isang simetriko na istraktura, tulad ng karamihan sa iba pang mga bahagi ng katawan. Sa kapanganakan, ang bigat nito ay humigit-kumulang 0.3 kg, habang sa isang may sapat na gulang ito ay humigit-kumulang. 1.5 kg. Sa panahon ng isang panlabas na pagsusuri ng utak, ang atensyon ay pangunahing naaakit ng dalawang malalaking hemisphere, na nagtatago ng mas malalim na mga pormasyon sa ilalim. Ang ibabaw ng hemispheres ay natatakpan ng mga grooves at convolutions na nagpapataas sa ibabaw ng cortex (ang panlabas na layer ng utak). Ang cerebellum ay inilagay sa likod, ang ibabaw nito ay mas pinong naka-indent. Sa ibaba ng cerebral hemispheres ay ang brain stem, na pumapasok sa spinal cord. Ang mga nerbiyos ay umaalis mula sa trunk at spinal cord, kung saan dumadaloy ang impormasyon mula sa panloob at panlabas na mga receptor patungo sa utak, at ang mga senyales ay napupunta sa mga kalamnan at glandula sa kabilang direksyon. 12 pares ng cranial nerves ang umaalis sa utak.

Sa loob ng utak, ang kulay-abo na bagay ay nakikilala, na binubuo pangunahin ng mga katawan ng mga selula ng nerbiyos at bumubuo ng cortex, at puting bagay - mga hibla ng nerbiyos na bumubuo ng mga landas (mga tract) na nagkokonekta sa iba't ibang bahagi ng utak, at bumubuo rin ng mga nerbiyos na lumampas sa CNS at pumunta sa iba't ibang organo.

Ang utak at spinal cord ay protektado ng bony case - ang bungo at gulugod. Sa pagitan ng sangkap ng utak at mga pader ng buto ay may tatlong lamad: ang panlabas ay ang dura mater, ang panloob ay malambot, at sa pagitan ng mga ito ay isang manipis na arachnoid membrane. Ang puwang sa pagitan ng mga lamad ay puno ng cerebrospinal (cerebrospinal) fluid, na katulad ng komposisyon sa plasma ng dugo, ay ginawa sa mga intracerebral cavity (ventricles ng utak) at nagpapalipat-lipat sa utak at spinal cord, na nagbibigay ito ng mga sustansya at iba pa. mga salik na kailangan sa buhay.

Ang suplay ng dugo sa utak ay pangunahing ibinibigay ng mga carotid arteries; sa base ng utak, nahahati sila sa malalaking sangay na papunta sa iba't ibang departamento nito. Bagaman ang bigat ng utak ay 2.5% lamang ng bigat ng katawan, ito ay patuloy, araw at gabi, ay tumatanggap ng 20% ​​ng dugo na umiikot sa katawan at, nang naaayon, oxygen. Ang mga reserbang enerhiya ng utak mismo ay napakaliit, kaya't ito ay lubos na nakadepende sa supply ng oxygen. Mayroong mga mekanismo ng proteksyon na maaaring suportahan ang daloy ng dugo sa tserebral kung sakaling dumudugo o pinsala. Ang isang tampok ng sirkulasyon ng tserebral ay din ang pagkakaroon ng tinatawag na. hadlang sa dugo-utak. Binubuo ito ng ilang mga lamad na naglilimita sa pagkamatagusin ng mga pader ng vascular at ang pagpasok ng maraming mga compound mula sa dugo sa sangkap ng utak; kaya, ang barrier na ito ay gumaganap ng mga proteksiyon na function. Sa pamamagitan nito, halimbawa, maraming mga panggamot na sangkap ang hindi tumagos.

MGA SEL SA UTAK

Ang mga selula ng CNS ay tinatawag na mga neuron; ang kanilang tungkulin ay pagproseso ng impormasyon. Mayroong 5 hanggang 20 bilyong neuron sa utak ng tao. Ang utak ay naglalaman din ng mga glial cell, mga 10 beses na higit pa kaysa sa mga neuron. Pinupuno ng Glia ang puwang sa pagitan ng mga neuron, na bumubuo ng sumusuportang frame ng nervous tissue, at gumaganap din ng metabolic at iba pang mga function.

Ang mga NERVE CELLS ng utak ay nagpapadala ng mga impulses mula sa axon ng isang cell patungo sa dendrite ng isa pa sa pamamagitan ng isang napakakitid na synaptic cleft; ang paghahatid na ito ay isinasagawa sa tulong ng mga kemikal na neurotransmitter.

Ang neuron, tulad ng lahat ng iba pang mga selula, ay napapalibutan ng isang semi-permeable (plasma) na lamad. Dalawang uri ng mga proseso ang umaabot mula sa cell body - dendrites at axons. Karamihan sa mga neuron ay may maraming sumasanga na dendrite ngunit isang axon lamang. Ang mga dendrite ay kadalasang napakaikli, habang ang haba ng axon ay nag-iiba mula sa ilang sentimetro hanggang ilang metro. Ang katawan ng isang neuron ay naglalaman ng isang nucleus at iba pang mga organel, katulad ng sa ibang mga selula ng katawan (tingnan din ang CELL).

mga impulses ng nerve. Ang paghahatid ng impormasyon sa utak, pati na rin ang sistema ng nerbiyos sa kabuuan, ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga nerve impulses. Kumakalat sila sa direksyon mula sa katawan ng cell hanggang sa seksyon ng terminal ng axon, na maaaring magsanga, na bumubuo ng maraming mga pagtatapos na nakikipag-ugnay sa iba pang mga neuron sa pamamagitan ng isang makitid na puwang - ang synaps; ang paghahatid ng mga impulses sa pamamagitan ng synapse ay pinapamagitan ng mga kemikal na sangkap - neurotransmitters.

Karaniwang nagmumula ang isang nerve impulse sa mga dendrite - mga manipis na sumasanga na proseso ng isang neuron na dalubhasa sa pagtanggap ng impormasyon mula sa ibang mga neuron at pagpapadala nito sa katawan ng isang neuron. Mayroong libu-libong synapses sa mga dendrite at, sa isang mas mababang lawak, sa katawan ng cell; ito ay sa pamamagitan ng synapses na ang axon na nagdadala ng impormasyon mula sa katawan ng neuron ay nagpapadala nito sa mga dendrite ng iba pang mga neuron.

Ang dulo ng axon, na bumubuo sa presynaptic na bahagi ng synapse, ay naglalaman ng maliliit na vesicle na may neurotransmitter. Kapag ang salpok ay umabot sa presynaptic membrane, ang neurotransmitter mula sa vesicle ay inilabas sa synaptic cleft. Ang axon terminal ay naglalaman lamang ng isang uri ng neurotransmitter, kadalasang kasama ng isa o higit pang mga uri ng neuromodulators (tingnan ang Brain Neurochemistry sa ibaba).

Ang neurotransmitter na inilabas mula sa presynaptic membrane ng axon ay nagbubuklod sa mga receptor sa mga dendrite ng postsynaptic neuron. Gumagamit ang utak ng iba't ibang neurotransmitters, na ang bawat isa ay nagbubuklod sa ibang receptor.

Nakakonekta sa mga receptor sa mga dendrite ay mga channel sa semipermeable postsynaptic membrane na kumokontrol sa paggalaw ng mga ion sa buong lamad. Sa pamamahinga, ang neuron ay may de-koryenteng potensyal na 70 millivolts (potensyal sa pagpapahinga), habang ang panloob na bahagi ng lamad ay negatibong sisingilin kaugnay sa panlabas. Bagaman mayroong iba't ibang mga tagapamagitan, lahat sila ay may alinman sa excitatory o inhibitory effect sa postsynaptic neuron. Ang excitatory effect ay natanto sa pamamagitan ng pagtaas sa daloy ng ilang mga ions, pangunahin ang sodium at potassium, sa pamamagitan ng lamad. Bilang resulta, bumababa ang negatibong singil ng panloob na ibabaw - nangyayari ang depolarization. Ang epekto ng pagbabawal ay isinasagawa pangunahin sa pamamagitan ng pagbabago sa daloy ng potasa at klorido, bilang isang resulta, ang negatibong singil ng panloob na ibabaw ay nagiging mas malaki kaysa sa pahinga, at nangyayari ang hyperpolarization.

Ang function ng isang neuron ay upang isama ang lahat ng mga impluwensyang nakikita sa pamamagitan ng mga synapses sa katawan at mga dendrite nito. Dahil ang mga impluwensyang ito ay maaaring maging excitatory o inhibitory at hindi nag-tutugma sa oras, ang neuron ay dapat kalkulahin ang pangkalahatang epekto ng synaptic na aktibidad bilang isang function ng oras. Kung ang excitatory action ay nanaig sa isang inhibitory at ang depolarization ng lamad ay lumampas sa halaga ng threshold, ang isang tiyak na bahagi ng neuron membrane ay isinaaktibo - sa rehiyon ng base ng axon nito (axon tubercle). Dito, bilang isang resulta ng pagbubukas ng mga channel para sa mga sodium at potassium ions, isang potensyal na aksyon (nerve impulse) ay lumitaw.

Ang potensyal na ito ay lumalaganap pa sa kahabaan ng axon hanggang sa dulo nito sa bilis na 0.1 m/s hanggang 100 m/s (mas makapal ang axon, mas mataas ang conduction velocity). Kapag ang potensyal ng pagkilos ay umabot sa dulo ng isang axon, isa pang uri ng potential-difference-dependent ion channel, ang mga channel ng calcium, ay ina-activate. Sa pamamagitan ng mga ito, ang calcium ay pumapasok sa loob ng axon, na humahantong sa pagpapakilos ng mga vesicle na may neurotransmitter, na lumalapit sa presynaptic membrane, sumanib dito at naglalabas ng neurotransmitter sa synapse.

Myelin at glial cells. Maraming mga axon ang natatakpan ng isang myelin sheath, na nabuo ng paulit-ulit na sugat na lamad ng mga glial cells. Ang Myelin ay pangunahing binubuo ng mga lipid, na nagbibigay katangiang hitsura puting bagay utak at spinal cord. Salamat sa myelin sheath, ang rate ng pagpapadaloy ng potensyal na pagkilos kasama ang axon ay tumataas, dahil ang mga ion ay maaaring lumipat sa axon membrane lamang sa mga lugar na hindi sakop ng myelin - ang tinatawag. pagharang ni Ranvier. Sa pagitan ng mga intercept, ang mga impulses ay isinasagawa sa kahabaan ng myelin sheath tulad ng isang electrical cable. Dahil tumatagal ng ilang oras para mabuksan ang channel at dumaan dito ang mga ion, inaalis ang patuloy na pagbubukas ng mga channel at nililimitahan ang kanilang saklaw sa maliliit na lugar ng lamad na hindi natatakpan ng myelin ay nagpapabilis sa pagpapadaloy ng mga impulses kasama ang axon ng halos 10 beses.

Isang bahagi lamang ng mga glial cell ang kasangkot sa pagbuo ng myelin sheath of nerves (Schwann cells) o nerve tracts (oligodendrocytes). Mas maraming glial cells (astrocytes, microgliocytes) ang gumaganap ng iba pang mga function: bumubuo sila ng sumusuportang frame ng nervous tissue, nagbibigay ng metabolic na pangangailangan at pagbawi mula sa mga pinsala at impeksyon.

PAANO GUMAGANA ANG UTAK

Isaalang-alang natin ang isang simpleng halimbawa. Ano ang mangyayari kapag nakapulot tayo ng lapis na nakapatong sa mesa? Ang liwanag na sinasalamin mula sa lapis ay nakatutok sa mata ng lens at nakadirekta sa retina, kung saan lumilitaw ang imahe ng lapis; ito ay pinaghihinalaang ng kaukulang mga selula, mula sa kung saan ang signal ay napupunta sa pangunahing sensitibong pagpapadala ng nuclei ng utak, na matatagpuan sa thalamus (thalamus), pangunahin sa bahaging iyon, na tinatawag na lateral geniculate body. Maraming mga neuron ang naisaaktibo doon, na tumutugon sa pamamahagi ng liwanag at dilim. Ang mga axon ng mga neuron ng lateral geniculate body ay pumupunta sa pangunahing visual cortex, na matatagpuan sa occipital lobe malalaking hemisphere. Ang mga impulses na nagmula sa thalamus hanggang sa bahaging ito ng cortex ay na-convert dito sa isang kumplikadong pagkakasunud-sunod ng mga paglabas ng mga cortical neuron, na ang ilan ay tumutugon sa hangganan sa pagitan ng lapis at mesa, ang iba sa mga sulok sa larawan ng lapis, at iba pa. Mula sa pangunahing visual cortex, ang impormasyon kasama ang mga axon ay pumapasok sa associative visual cortex, kung saan nangyayari ang pagkilala ng pattern, sa kasong ito ay isang lapis. Ang pagkilala sa bahaging ito ng cortex ay batay sa dating naipon na kaalaman tungkol sa mga panlabas na balangkas ng mga bagay.

Ang pagpaplano para sa paggalaw (i.e., pagkuha ng lapis) ay malamang na nangyayari sa frontal cortex ng cerebral hemispheres. Sa parehong lugar ng cortex ay mga neuron ng motor na nagbibigay ng mga utos sa mga kalamnan ng kamay at mga daliri. Ang paglapit ng kamay sa lapis ay kinokontrol visual na sistema at mga interoreceptor na nakikita ang posisyon ng mga kalamnan at kasukasuan, impormasyon kung saan pumapasok ang central nervous system. Kapag kumukuha tayo ng lapis sa ating kamay, ang mga pressure receptor sa mga dulo ng daliri ay nagsasabi sa atin kung gaano kahusay ang pagkakahawak ng mga daliri sa lapis at kung gaano kahirap hawakan ito. Kung gusto naming isulat ang aming pangalan gamit ang isang lapis, ang iba pang impormasyon na nakaimbak sa utak na nagbibigay ng mas kumplikadong paggalaw na ito ay kailangang i-activate, at ang visual na kontrol ay makakatulong na mapabuti ang katumpakan nito.

Sa halimbawa sa itaas, makikita na ang pagpapatupad ay medyo simpleng aksyon nagsasangkot ng malalawak na bahagi ng utak, na umaabot mula sa cortex hanggang sa mga subcortical na rehiyon. Sa mas kumplikadong mga pag-uugali na kinasasangkutan ng pagsasalita o pag-iisip, ang iba pang mga neural circuit ay isinaaktibo, na sumasaklaw sa mas malalaking bahagi ng utak.

PANGUNAHING BAHAGI NG UTAK

Ang utak ay maaaring halos nahahati sa tatlong pangunahing bahagi: ang forebrain, brainstem, at cerebellum. SA forebrain ilihim ang cerebral hemispheres, thalamus, hypothalamus at pituitary gland (isa sa pinakamahalagang neuroendocrine glands). Ang brain stem ay binubuo ng medulla oblongata, ang pons (pons varolii), at ang midbrain.

Malaking hemispheres- ang pinaka karamihan ng utak, na sa mga matatanda ay humigit-kumulang 70% ng timbang nito. Karaniwan, ang mga hemisphere ay simetriko. Ang mga ito ay magkakaugnay sa pamamagitan ng isang napakalaking bundle ng mga axon (corpus callosum), na nagsisiguro sa pagpapalitan ng impormasyon.

Ang bawat hemisphere ay binubuo ng apat na lobes: frontal, parietal, temporal at occipital. Ang cortex ng frontal lobes ay naglalaman ng mga sentro na kumokontrol sa aktibidad ng motor, at gayundin, malamang, mga sentro para sa pagpaplano at foresight. Sa cortex ng parietal lobes, na matatagpuan sa likod ng frontal, may mga zone ng mga sensasyon sa katawan, kabilang ang touch at joint-muscular feeling. gilid sa parietal lobe magkadugtong sa temporal, kung saan ang pangunahin auditory cortex, pati na rin ang mga sentro ng pananalita at iba pang mas matataas na tungkulin. Mga departamento sa likod ang utak ay inookupahan ng occipital lobe na matatagpuan sa itaas ng cerebellum; ang cortex nito ay naglalaman ng mga zone ng visual sensations.

Ang mga lugar ng cortex na hindi direktang nauugnay sa regulasyon ng mga paggalaw o ang pagsusuri ng sensory information ay tinatawag na association cortex. Sa mga espesyal na zone na ito, ang mga nag-uugnay na link ay nabuo sa pagitan ng iba't ibang mga lugar at departamento ng utak at ang impormasyon na nagmumula sa kanila ay pinagsama-sama. Nagbibigay ang cortex ng asosasyon kumplikadong mga pag-andar tulad ng pag-aaral, memorya, pagsasalita at pag-iisip.

Sinasaklaw ng BRAIN CORK ang ibabaw ng cerebral hemispheres na may maraming mga furrow at convolutions, dahil sa kung saan ang lugar ng cortex ay tumataas nang malaki. May mga nag-uugnay na mga zone ng cortex, pati na rin ang sensory at motor cortex - mga lugar kung saan ang mga neutron ay puro na nagpapapasok sa iba't ibang bahagi ng katawan.

mga istrukturang subcortical. Nasa ibaba ng cortex ang ilang mahahalagang istruktura ng utak, o nuclei, na isang kumpol ng mga neuron. Kabilang dito ang thalamus, basal ganglia, at hypothalamus. Ang thalamus ay ang pangunahing sensory transmitting nucleus; tumatanggap ito ng impormasyon mula sa mga pandama at, sa turn, ipinapasa ito sa naaangkop na mga departamento pandama cortex. Naglalaman din ito ng mga nonspecific na zone na nauugnay sa halos buong cortex at, malamang, nagbibigay ng mga proseso ng pag-activate at pagpapanatili nito ng pagpupuyat at atensyon. Ang basal ganglia ay isang koleksyon ng mga nuclei (ang tinatawag na putamen, globus pallidus at caudate nucleus) na kasangkot sa regulasyon ng mga coordinated na paggalaw (simulan at itigil ang mga ito).

Hypothalamus- isang maliit na lugar sa base ng utak, na nakahiga sa ilalim ng thalamus. Sagana sa suplay ng dugo, ang hypothalamus ay isang mahalagang sentro na kumokontrol sa mga homeostatic function ng katawan. Gumagawa ito ng mga sangkap na kumokontrol sa synthesis at pagpapalabas ng mga pituitary hormones (tingnan din ang HYPOPHISUS). Ang hypothalamus ay naglalaman ng maraming nuclei na gumaganap ng mga partikular na function, tulad ng regulasyon ng metabolismo ng tubig, ang pamamahagi ng nakaimbak na taba, temperatura ng katawan, sekswal na pag-uugali, pagtulog at pagpupuyat.

brain stem matatagpuan sa base ng bungo. Ikinokonekta nito ang spinal cord sa forebrain at binubuo ng medulla oblongata, pons, midbrain, at diencephalon.

Sa pamamagitan ng midbrain at diencephalon, gayundin sa buong trunk, may mga motor pathway na humahantong sa spinal cord, pati na rin ang ilang sensory pathways mula sa spinal cord hanggang sa mga nakapatong na bahagi ng utak. Sa ibaba ng midbrain ay isang tulay na konektado ng nerve fibers sa cerebellum. Ang pinakamababang bahagi ng trunk - ang medulla oblongata - ay direktang dumadaan sa spinal cord. Sa medulla oblongata mayroong mga sentro na kumokontrol sa aktibidad ng puso at paghinga depende sa mga panlabas na kalagayan, pati na rin ang pagkontrol ng presyon ng dugo, peristalsis ng tiyan at bituka.

Sa antas ng trunk, ang mga landas na nagkokonekta sa bawat cerebral hemispheres sa cerebellum ay tumatawid. Samakatuwid, ang bawat isa sa mga hemispheres ay kumokontrol kabaligtaran katawan at nauugnay sa kabilang hemisphere.

Cerebellum matatagpuan sa ilalim ng occipital lobes ng cerebral hemispheres. Sa pamamagitan ng pagsasagawa ng mga landas ng tulay, ito ay konektado sa mga nakapatong na bahagi ng utak. Kinokontrol ng cerebellum ang mga banayad na awtomatikong paggalaw, na nag-uugnay sa aktibidad ng iba't ibang mga grupo ng kalamnan kapag nagsasagawa ng mga stereotypical na kilos na pag-uugali; patuloy din niyang kinokontrol ang posisyon ng ulo, katawan at paa, i.e. kasangkot sa pagpapanatili ng balanse. Ayon sa kamakailang data, ang cerebellum ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa pagbuo ng mga kasanayan sa motor, na nag-aambag sa pagsasaulo ng pagkakasunud-sunod ng mga paggalaw.

iba pang mga sistema. Ang limbic system ay isang malawak na network ng magkakaugnay na mga rehiyon ng utak na kumokontrol sa mga emosyonal na estado, pati na rin ang nagbibigay ng pag-aaral at memorya. Sa nuclei na nabuo sistema ng limbic, isama ang amygdala at hippocampus (na bahagi ng temporal na lobe), pati na rin ang hypothalamus at nuclei ng tinatawag na. transparent septum (matatagpuan sa mga subcortical na rehiyon ng utak).

Ang pagbuo ng reticular- isang network ng mga neuron na umaabot sa buong trunk hanggang sa thalamus at higit na konektado sa malalawak na bahagi ng cortex. Ito ay kasangkot sa regulasyon ng pagtulog at pagpupuyat, nagpapanatili ng isang aktibong estado ng cortex at tumutulong na ituon ang pansin sa ilang mga bagay.

ELECTRICAL ACTIVITY NG UTAK

Sa tulong ng mga electrodes na inilagay sa ibabaw ng ulo o ipinakilala sa sangkap ng utak, posibleng i-record ang electrical activity ng utak dahil sa mga discharges ng mga cell nito. Ang pagtatala ng elektrikal na aktibidad ng utak gamit ang mga electrodes sa ibabaw ng ulo ay tinatawag na electroencephalogram (EEG). Hindi nito pinapayagan ang pagtatala ng paglabas ng isang indibidwal na neuron. Bilang resulta lamang ng naka-synchronize na aktibidad ng libu-libo o milyon-milyong mga neuron na lumilitaw ang mga kapansin-pansing oscillations (waves) sa naitalang kurba.

Ang ELECTRICAL ACTIVITY ng utak ay naitala gamit ang electroencephalograph. Ang mga resultang waveform—electroencephalograms (EEGs)—ay maaaring magpahiwatig ng nakakarelaks na pagpupuyat (alpha waves), aktibong pagpupuyat (beta waves), pagtulog (delta waves), epilepsy, o tugon sa ilang partikular na stimuli (evoked potentials).

Sa patuloy na pagpaparehistro sa EEG, ang mga paikot na pagbabago ay nakita na sumasalamin sa pangkalahatang antas ng aktibidad ng indibidwal. Sa estado ng aktibong pagpupuyat, ang EEG ay kumukuha ng mga low-amplitude na non-rhythmic beta waves. Sa isang estado ng nakakarelaks na pagpupuyat na may nakapikit na mga mata, nangingibabaw ang mga alpha wave na may dalas na 7–12 cycle bawat segundo. Ang simula ng pagtulog ay ipinahiwatig ng paglitaw ng mga high-amplitude na mabagal na alon (delta waves). Sa mga panahon ng panaginip, ang mga beta wave ay muling lilitaw sa EEG, at ang EEG ay maaaring magbigay ng maling impresyon na ang tao ay gising (kaya ang terminong REM sleep). Ang mga panaginip ay madalas na sinamahan ng mabilis na paggalaw ng mata (na may saradong talukap). Samakatuwid, ang panaginip na pagtulog ay tinatawag ding mabilis na pagtulog sa paggalaw ng mata (tingnan din ang pagtulog ng REM). Ang EEG ay nagbibigay-daan sa iyo upang masuri ang ilang mga sakit sa utak, sa partikular na epilepsy (tingnan ang EPILEPSY).

Kung irehistro mo ang elektrikal na aktibidad ng utak sa panahon ng pagkilos ng isang tiyak na pampasigla (visual, auditory o tactile), pagkatapos ay maaari mong makilala ang tinatawag na. Ang mga evoked potential ay mga kasabay na paglabas ng isang partikular na grupo ng mga neuron na nangyayari bilang tugon sa isang partikular na panlabas na stimulus. Ang pag-aaral ng mga evoked na potensyal ay naging posible upang linawin ang lokalisasyon ng mga function ng utak, sa partikular, upang iugnay ang function ng pagsasalita sa ilang mga lugar ng temporal at frontal lobes. Nakakatulong din ang pag-aaral na ito upang masuri ang estado ng mga sensory system sa mga pasyenteng may kapansanan sa sensitivity.

UTAK NEUROCHEMISTRY

Ang pinakamahalagang neurotransmitter sa utak ay kinabibilangan ng acetylcholine, norepinephrine, serotonin, dopamine, glutamate, gamma-aminobutyric acid (GABA), endorphins, at enkephalins. Bilang karagdagan sa mga kilalang sangkap na ito, malamang na gumagana ang utak malaking bilang ng ang iba ay hindi pa na-explore. Ang ilang neurotransmitters ay gumagana lamang sa ilang bahagi ng utak. Kaya, ang mga endorphins at enkephalin ay matatagpuan lamang sa mga landas na nagsasagawa ng mga impulses ng sakit. Ang iba pang mga tagapamagitan, tulad ng glutamate o GABA, ay mas malawak na ipinamamahagi.

Ang pagkilos ng mga neurotransmitters. Tulad ng nabanggit na, ang mga neurotransmitters, na kumikilos sa postsynaptic membrane, ay nagbabago ng conductivity nito para sa mga ions. Kadalasan ito ay nangyayari sa pamamagitan ng pag-activate ng pangalawang "intermediary" na sistema sa postsynaptic neuron, tulad ng cyclic adenosine monophosphate (cAMP). Ang pagkilos ng neurotransmitters ay maaaring mabago sa ilalim ng impluwensya ng isa pang klase ng neurochemical substance - peptide neuromodulators. Inilabas ng presynaptic membrane kasabay ng mediator, mayroon silang kakayahang pahusayin o kung hindi man ay baguhin ang epekto ng mga mediator sa postsynaptic membrane.

Ang kamakailang natuklasang endorphin-enkephalin system ay may malaking kahalagahan. Ang mga enkephalin at endorphins ay maliliit na peptide na pumipigil sa pagpapadaloy ng mga impulses ng sakit sa pamamagitan ng pagbubuklod sa mga receptor sa central nervous system, kabilang ang sa mas mataas na mga zone ng cortex. Pinipigilan ng pamilyang ito ng mga neurotransmitter ang subjective na perception ng sakit.

Mga gamot na psychoactive Mga sangkap na maaaring partikular na magbigkis sa mga partikular na receptor sa utak at maging sanhi ng mga pagbabago sa pag-uugali. Ilang mga mekanismo ng kanilang pagkilos ang natukoy. Ang ilan ay nakakaapekto sa synthesis ng neurotransmitters, ang iba - sa kanilang akumulasyon at paglabas mula sa synaptic vesicle (halimbawa, ang amphetamine ay nagdudulot ng mabilis na paglabas ng norepinephrine). Ang ikatlong mekanismo ay upang magbigkis sa mga receptor at gayahin ang pagkilos ng isang natural na neurotransmitter, halimbawa, ang epekto ng LSD (lysergic acid diethylamide) ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kakayahang magbigkis sa mga receptor ng serotonin. Ang ika-apat na uri ng pagkilos ng mga gamot ay ang blockade ng mga receptor, i.e. antagonism sa mga neurotransmitters. Ang mga karaniwang ginagamit na antipsychotics tulad ng phenothiazines (hal., chlorpromazine o chlorpromazine) ay humaharang sa mga receptor ng dopamine at sa gayon ay binabawasan ang epekto ng dopamine sa mga postsynaptic neuron. Sa wakas, ang pinakahuli sa mga karaniwang mekanismo ng pagkilos ay ang pagsugpo ng neurotransmitter inactivation (maraming pestisidyo ang pumipigil sa hindi aktibo ng acetylcholine).

Matagal nang kilala na ang morphine (isang purified na produkto ng opium poppy) ay hindi lamang isang binibigkas na analgesic (analgesic) na epekto, kundi pati na rin ang kakayahang magdulot ng euphoria. Kaya naman ginagamit ito bilang gamot. Ang pagkilos ng morphine ay nauugnay sa kakayahang magbigkis sa mga receptor ng endorphin-enkephalin system ng tao (tingnan din ang NARCOTICS). Ito ay isa lamang sa maraming mga halimbawa ng kung ano Kemikal na sangkap ng ibang biological na pinagmulan (sa kasong ito, halaman) ay maaaring makaapekto sa paggana ng utak ng mga hayop at tao, na nakikipag-ugnayan sa mga partikular na sistema ng neurotransmitter. Ang isa pang kilalang halimbawa ay ang curare, na nagmula sa isang tropikal na halaman at may kakayahang humarang sa mga receptor ng acetylcholine. mga Indian Timog Amerika ang mga arrowhead ay pinadulas ng curare, gamit ang paralyzing effect nito na nauugnay sa blockade ng neuromuscular transmission.

PAG-AARAL NG UTAK

Ang pananaliksik sa utak ay mahirap para sa dalawang pangunahing dahilan. Una, ang utak, na ligtas na protektado ng bungo, ay hindi direktang ma-access. Pangalawa, ang mga neuron sa utak ay hindi nagbabago, kaya ang anumang interbensyon ay maaaring humantong sa permanenteng pinsala.

Sa kabila ng mga paghihirap na ito, ang pananaliksik sa utak at ilang paraan ng paggamot nito (pangunahin ang neurosurgical intervention) ay kilala mula noong sinaunang panahon. Ipinakikita ng mga natuklasan sa arkeolohiko na noong sinaunang panahon, ang isang tao ay nagsagawa ng trepanation ng bungo upang makakuha ng access sa utak. Ang partikular na masinsinang pagsasaliksik sa utak ay isinagawa sa mga panahon ng digmaan, kung kailan maaaring maobserbahan ang iba't ibang pinsala sa craniocerebral.

Ang pinsala sa utak bilang resulta ng isang sugat sa harap o isang pinsala na natanggap sa panahon ng kapayapaan ay isang uri ng analogue ng isang eksperimento kung saan sinisira nila. ilang lugar utak. Dahil ito ang tanging posibleng anyo ng "eksperimento" sa utak ng tao, ang iba mahalagang pamamaraan Ang mga pag-aaral ay mga eksperimento sa mga hayop sa laboratoryo. Sa pamamagitan ng pagmamasid sa asal o pisyolohikal na mga kahihinatnan ng pinsala sa isang partikular na istraktura ng utak, maaaring hatulan ng isa ang paggana nito.

Ang elektrikal na aktibidad ng utak sa mga eksperimentong hayop ay naitala gamit ang mga electrodes na inilagay sa ibabaw ng ulo o utak o ipinakilala sa sangkap ng utak. Kaya, posible na matukoy ang aktibidad ng mga maliliit na grupo ng mga neuron o indibidwal na mga neuron, pati na rin upang makita ang mga pagbabago sa mga flux ng ion sa pamamagitan ng lamad. Sa tulong ng isang stereotaxic na aparato, na nagbibigay-daan sa iyo upang magpasok ng isang elektrod sa isang tiyak na punto ng utak, ang mga hindi naa-access na malalim na mga seksyon ay sinusuri.

Ang isa pang diskarte ay ang pag-alis ng maliliit na bahagi ng buhay na tisyu ng utak, pagkatapos nito ay pinananatili sa anyo ng isang slice na inilagay sa isang nutrient medium, o ang mga cell ay pinaghihiwalay at pinag-aralan sa mga cell culture. Sa unang kaso, posibleng pag-aralan ang pakikipag-ugnayan ng mga neuron, sa pangalawang kaso, ang mahahalagang aktibidad ng mga indibidwal na selula.

Kapag pinag-aaralan ang elektrikal na aktibidad ng mga indibidwal na neuron o ang kanilang mga grupo sa iba't ibang bahagi ng utak, ang paunang aktibidad ay karaniwang naitala muna, pagkatapos ay ang epekto ng isa o ibang epekto sa pag-andar ng cell ay natutukoy. Ayon sa isa pang paraan, ang isang electrical impulse ay inilalapat sa pamamagitan ng isang implanted electrode upang artipisyal na i-activate ang mga kalapit na neuron. Sa ganitong paraan, posibleng pag-aralan ang impluwensya ng ilang bahagi ng utak sa iba pang bahagi nito. Ang pamamaraang ito ng electrical stimulation ay napatunayang kapaki-pakinabang sa pag-aaral ng mga stem activating system na dumadaan sa midbrain; ginagamit din ito kapag sinusubukang maunawaan kung paano nagpapatuloy ang mga proseso ng pag-aaral at memorya sa antas ng synaptic.

Isang daang taon na ang nakalilipas ay naging malinaw na ang mga pag-andar ng kaliwa at kanang hemispheres ay magkaiba. Ang French surgeon na si P. Broca, na nagmamasid sa mga pasyente na may cerebrovascular accident (stroke), ay natagpuan na ang mga pasyente lamang na may pinsala sa kaliwang hemisphere ay nagdusa mula sa mga karamdaman sa pagsasalita. Sa hinaharap, ang mga pag-aaral ng pagdadalubhasa ng mga hemisphere ay ipinagpatuloy gamit ang iba pang mga pamamaraan, tulad ng pagtatala ng EEG at mga potensyal na napukaw.

SA mga nakaraang taon ang mga kumplikadong teknolohiya ay ginagamit upang makakuha ng isang imahe (visualization) ng utak. Kaya, CT scan(CT) ay nag-rebolusyon klinikal na neurolohiya, na nagpapahintulot na makakuha ng intravital na detalyadong (layered) na mga larawan ng mga istruktura ng utak. Ang isa pang pamamaraan ng imaging, ang positron emission tomography (PET), ay nagbibigay ng larawan ng metabolic activity ng utak. Sa kasong ito, ang isang tao ay na-injected ng isang panandaliang radioisotope, na naipon sa iba't ibang bahagi ng utak, at higit pa, mas mataas ang kanilang metabolic na aktibidad. Gamit ang PET, ipinakita rin na ang mga function ng pagsasalita sa karamihan ng mga nasuri na pasyente ay nauugnay sa kaliwang hemisphere. Dahil ang utak ay gumagana gamit ang isang malaking bilang ng mga parallel na istruktura, ang PET ay nagbibigay ng impormasyon tungkol sa pag-andar ng utak na hindi maaaring makuha sa mga solong electrodes.

Bilang isang patakaran, ang mga pag-aaral sa utak ay isinasagawa gamit ang isang kumbinasyon ng mga pamamaraan. Halimbawa, ang Amerikanong neuroscientist na si R. Sperry kasama ang kanyang mga tauhan bilang medikal na pamamaraan nagsagawa ng transection ng corpus callosum (isang bundle ng mga axon na nagkokonekta sa parehong hemispheres) sa ilang mga pasyente na may epilepsy. Kasunod nito, sa mga pasyenteng ito na may "split" na utak, pinag-aralan ang pagdadalubhasa ng mga hemisphere. Napag-alaman na ang nangingibabaw na hemisphere (karaniwan ay kaliwa) ay responsable para sa pagsasalita at iba pang mga lohikal at analytical na pag-andar, habang sinusuri ng hindi nangingibabaw na hemisphere ang spatial at temporal na mga parameter ng panlabas na kapaligiran. Kaya, ito ay aktibo kapag nakikinig tayo ng musika. Ang mosaic pattern ng aktibidad ng utak ay nagpapahiwatig na sa loob ng cortex at sa ilalim mga istruktura ng cortical mayroong maraming mga espesyal na lugar; ang sabay-sabay na aktibidad ng mga lugar na ito ay nagpapatunay sa konsepto ng utak bilang isang computing device na may parallel na pagproseso ng data.

Sa pagdating ng mga bagong pamamaraan ng pananaliksik, ang mga ideya tungkol sa mga pag-andar ng utak ay malamang na magbago. Ang paggamit ng mga device na nagbibigay-daan sa iyong makakuha ng "mapa" ng metabolic activity iba't ibang departamento ng utak, gayundin ang paggamit ng mga molecular genetic approach ay dapat magpalalim ng ating kaalaman sa mga prosesong nagaganap sa utak. Tingnan din ang NEUROPSYCHOLOGY.

COMPARATIVE ANATOMY

Sa iba't ibang mga species ng vertebrates, ang istraktura ng utak ay kapansin-pansing magkatulad. Kung ihahambing sa antas ng mga neuron, may malinaw na pagkakatulad sa mga katangian tulad ng mga neurotransmitter na ginamit, pagbabagu-bago sa mga konsentrasyon ng ion, mga uri ng cell, at physiological function. Ang mga pangunahing pagkakaiba ay ipinahayag lamang kapag inihambing sa mga invertebrates. Ang mga invertebrate neuron ay mas malaki; kadalasan sila ay konektado sa isa't isa hindi sa pamamagitan ng kemikal, ngunit sa pamamagitan ng mga electrical synapses, na bihira sa utak ng tao. Sa sistema ng nerbiyos ng mga invertebrates, ang ilang mga neurotransmitter ay napansin na hindi katangian ng mga vertebrates.

Sa mga vertebrates, ang mga pagkakaiba sa istraktura ng utak ay pangunahing nauugnay sa ratio ng mga indibidwal na istruktura nito. Ang pagtatasa sa mga pagkakatulad at pagkakaiba sa utak ng mga isda, amphibian, reptile, ibon, mammal (kabilang ang mga tao), ilang pangkalahatang pattern ang maaaring mahihinuha. Una, sa lahat ng mga hayop na ito, ang istraktura at pag-andar ng mga neuron ay pareho. Pangalawa, ang istraktura at pag-andar ng spinal cord at stem ng utak ay halos magkapareho. Pangatlo, ang ebolusyon ng mga mammal ay sinamahan ng isang binibigkas na pagtaas sa mga istruktura ng cortical, na umaabot sa kanilang pinakamataas na pag-unlad sa mga primata. Sa amphibian, ang cortex ay bumubuo lamang ng isang maliit na bahagi ng utak, habang sa mga tao ito ang nangingibabaw na istraktura. Gayunpaman, pinaniniwalaan na ang mga prinsipyo ng paggana ng utak ng lahat ng vertebrates ay halos pareho. Ang mga pagkakaiba ay tinutukoy ng bilang ng mga interneuronal na koneksyon at pakikipag-ugnayan, na kung saan ay mas mataas, mas kumplikado ang utak ay nakaayos.

Sa katawan ng tao, ang utak ay marahil ang isa sa mga pinaka misteryoso at hindi maintindihan na mga organo. Kaya, nagtatalo pa rin ang mga siyentipiko tungkol sa mekanismo ng aktibidad ng kaisipan. Ngayon ay susubukan naming i-systematize ang kanilang mga konklusyon. Isasaalang-alang din natin kung ano ang binubuo ng utak, ano ang mga pag-andar nito at kung ano ang mga pinaka-karaniwang sakit ng organ na ito.

Pangkalahatang istraktura

Ang utak ay protektado sa paligid ng isang maaasahang cranium. Sa loob nito, ang organ ay sumasakop sa higit sa 90% ng espasyo. Kasabay nito, ang bigat ng utak sa mga lalaki at babae ay iba. Sa karaniwan, ito ay 1375 gramo para sa mga kinatawan ng mas malakas na kasarian, 1275 gramo para sa mahina. Sa mga bagong silang, ang bigat ng utak ay 10% ng kabuuang katawan, habang sa mga matatanda ay 2-2.5% lamang. Ang istraktura ng organ ay kinabibilangan ng cerebral hemispheres, ang trunk at ang cerebellum.

Ano ang gawa sa utak? Tinutukoy ng agham ang mga sumusunod na departamento ng katawan na ito:

• harap;
• likuran;
• pahaba;
• karaniwan;
• nasa pagitan.

Tingnan natin ang mga lugar na ito nang mas malapitan. Ang oblongata ay nagmula sa spinal cord. Kabilang dito ang (conducting channels) at gray (nerve nuclei). Sa likod niya ay ang pons. Ito ay isang roller ng transverse fibers ng nerves at gray matter. Dito dumadaan ang pangunahing arterya. Nagsisimula ito sa isang punto na matatagpuan sa itaas ng pahaba. Unti-unti, pumapasok ito sa cerebellum, na binubuo ng dalawang hemispheres. Ito ay konektado sa mga pares sa medulla oblongata, ang midbrain at ang cerebellum.

Sa gitnang kompartimento mayroong isang pares ng visual at auditory hillocks. Mula sa kanila umalis ang mga nerve fibers na nag-uugnay sa utak at spinal cord. Sa pagitan ng mga cerebral hemispheres mayroong isang malalim na puwang, sa loob kung saan ay ang corpus callosum. Ito ang nag-uugnay sa dalawang malalaking departamentong ito. Ang mga hemisphere ay natatakpan ng balat. Dito nagaganap ang pag-iisip.

Ano pa ang gawa ng utak? Mayroon itong tatlong balat:

1. Mahirap - ito ang periosteum ng panloob na ibabaw, kung saan matatagpuan ang karamihan sa mga receptor ng sakit.
2. Arachnoid - malapit na katabi ng cortex, ngunit hindi lining sa gyrus. Sa pagitan niya at ng matigas na shell - serous fluid. Susunod ay ang spinal cord, at pagkatapos ay ang cortex mismo.
3. Malambot - binubuo ng isang sistema ng mga daluyan ng dugo at nag-uugnay na tissue na nagpapakain sa utak at nakikipag-ugnayan sa buong ibabaw.

Mga gawain

Pinoproseso ng utak ang impormasyon na nagmumula sa bawat isa sa mga receptor, kinokontrol ang mga paggalaw at nakikibahagi sa proseso ng pag-iisip. Ang bawat departamento ay may kanya-kanyang gawain. Halimbawa, matatagpuan sa mga sentro ng ugat, na nagsisiguro sa normal na paggana ng mga mekanismo ng proteksiyon na reflex, tulad ng pag-ubo, pagpikit, pagbahin at pagsusuka. Kasama rin sa mga tungkulin nito ang paghinga, paglunok, pagtatago ng laway at gastric juice.

Ang Varoliev Bridge ay nagbibigay ng trapiko mga eyeballs at ang gawain ng mga kalamnan sa mukha. Kinokontrol ng cerebellum ang koordinasyon at koordinasyon ng mga paggalaw. At sa midbrain, ang aktibidad ng regulasyon ay natanto tungkol sa katalinuhan ng pandinig at pangitain. Salamat sa kanyang trabaho, ang mga mag-aaral, halimbawa, ay maaaring lumawak at makontrata. Iyon ay, ang tono ng mga kalamnan ng mata ay nakasalalay dito. Kasama rin dito ang mga nerve center na responsable para sa oryentasyon sa espasyo.

Ngunit kung ano ang binubuo nito. Ang ilan sa mga compartment nito ay nakikilala:

• Talamus. Tinatawag din itong switch, dahil ang mga sensasyon ay pinoproseso at nabuo dito batay sa sakit, temperatura, kalamnan, pandinig at iba pang mga receptor. Salamat sa sentrong ito, nagbabago ang estado ng pagpupuyat at pagtulog.
• Hypothalamus. Kinokontrol niya tibok ng puso, presyon ng dugo at thermoregulation ng katawan. Responsable para sa emosyonal na estado, dahil dito ang impluwensya sa endocrine system para sa produksyon ng mga hormones upang malampasan ang stress. Kinokontrol ang pakiramdam ng pagkauhaw, gutom at pagkabusog, kasiyahan at sekswalidad.
• Pituitary. Ang mga hormone ay ginawa dito sa panahon ng pagdadalaga, pag-unlad at aktibidad.
• Epithalamus. Binubuo ito ng pineal gland, kung saan kinokontrol ang mga ritmo ng circadian malusog na pagtulog At normal na aktibidad araw, kakayahang umangkop sa iba't ibang mga kondisyon. Siya ay may kakayahang maramdaman ang mga panginginig ng boses ng mga magagaan na alon kahit na sa pamamagitan ng kahon ng bungo, na naglalabas ng ito o ang dami ng mga hormone para dito.

Ano ang responsable para sa cerebral hemispheres?

Iniimbak ng Batas ang lahat ng impormasyon tungkol sa mundo at komprehensibong pakikipag-ugnayan ng tao. Ito ay responsable para sa aktibidad ng kanyang kanang paa. Sa kaliwa, ang gawain ng mga organ ng pagsasalita ay kinokontrol. Analytical at iba't ibang mga kalkulasyon ay nagaganap dito. Mula sa panig na ito, ang pagsubaybay sa mga kaliwang paa ay ibinigay.

Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit ng mga pormasyon tulad ng ventricles ng utak. Ang mga ito ay mga void na may linya na may ependyma. Ang mga ito ay nilikha mula sa lukab ng neural tube sa anyo ng mga bula na nagbabago sa ventricles ng utak. Ang kanilang pangunahing tungkulin ay produksyon at sirkulasyon.Ang mga departamento ay binubuo ng isang pares ng lateral, third at fourth. Ang mga hemisphere ay nahahati sa 4 na lobes: frontal, temporal, parietal at occipital.

frontal lobe

Ang bahaging ito ay parang isang navigator sa isang barko. Siya ang may pananagutan sa pananatili ng katawan ng tao sa isang tuwid na posisyon. Dito nabubuo ang aktibidad, pagsasarili, inisyatiba at kuryusidad. Magagawa rin ang kritikal na pagtatasa sa sarili. Sa madaling salita, ang pinakamaliit na paglabag na nangyayari sa frontal lobe ay humahantong sa hindi naaangkop na pag-uugali ng tao, walang kabuluhang pagkilos, depresyon at iba't ibang mood swings. Ang pag-uugali ay kinokontrol sa pamamagitan nito. Samakatuwid, ang gawain ng control center, na matatagpuan din dito, ay humahadlang sa hindi sapat at antisosyal na mga aksyon. Ang frontal lobe ay mahalaga para sa intelektwal na pag-unlad. Salamat dito, ang ilang mga kasanayan ay nakuha din, mga kasanayan na maaaring dalhin sa automatismo.

temporal na lobe

Narito ang imbakan ng pangmatagalang memorya. Ang mga partikular na pangalan, bagay, kaganapan at koneksyon ay naipon sa kaliwa, at ang mga visual na larawan ay naipon sa kanan. temporal na lobe kilalanin ang pananalita. Kung saan kaliwang bahagi deciphers ang kahulugan ng kung ano ang sinabi, at ang tama ay bumubuo ng isang pag-unawa at, alinsunod dito, isang facial expression, na nagpapakita ng mood at pang-unawa ng iba.

parietal lobes

Naiintindihan nila sakit, malamig o mainit. Ang parietal lobe ay binubuo ng dalawang bahagi: kanan at kaliwa. Tulad ng iba pang mga compartment ng organ, iba ang mga ito sa pagganap. Kaya, ang kaliwa ay nag-synthesize ng magkahiwalay na mga fragment, nag-uugnay sa kanila, salamat sa kung saan ang isang tao ay nakakapagbasa at nakakasulat. Dito ay assimilated ilang mga algorithm upang makamit ang ilang resulta. Kino-convert ng kanang parietal lobe ang lahat ng impormasyong nagmumula bahagi ng occipital, at lumilikha ng three-dimensional na larawan. Dito, ibinibigay ang spatial na oryentasyon, tinutukoy ang distansya, at iba pa.

Occipital lobe

Tumatanggap ito ng visual na impormasyon. Nakikita natin ang mga bagay sa paligid natin bilang stimuli na sumasalamin sa liwanag mula sa retina. Ang impormasyon tungkol sa kulay at paggalaw ng mga bagay ay kino-convert sa pamamagitan ng mga light signal. May mga three-dimensional na larawan.

Mga sakit

Ang lugar ay madaling kapitan ng maraming sakit. Ang pinaka-mapanganib ay kinabibilangan ng mga sumusunod:

• mga bukol;
• mga virus;
• sakit sa vascular;
• mga sakit na neurodegenerative.

Isaalang-alang natin ang mga ito nang mas detalyado. Ang mga tumor sa utak ay maaaring magkakaiba. Bukod dito, tulad ng sa ibang bahagi ng katawan, pareho silang benign at malignant. Lumilitaw ang mga pormasyong ito dahil sa isang malfunction sa reproductive function ng mga cell. Nasira ang kontrol. At nagsimula silang dumami. Kasama sa mga sintomas ang pagduduwal, pananakit, kombulsyon, pagkawala ng malay, guni-guni, at malabong paningin.

SA mga sakit na viral ang mga karamdaman ay kinabibilangan ng:

1. Encephalitis. Magulo ang isip ng tao. Nakakaramdam siya ng antok sa lahat ng oras, may panganib na ma-coma.
2. Viral na meningitis. Nararamdaman sakit ng ulo. Naobserbahan init, pagsusuka at pangkalahatang kahinaan.
3. Encephalomyelitis. Ang pasyente ay nahihilo, ang motility ay nabalisa, ang temperatura ay tumataas, ang pagsusuka ay maaaring mangyari.

Kapag nangyari ang isang bilang ng mga sakit, ang mga sisidlan ng utak ay makitid. May nakausli ang kanilang mga pader, pagkawasak at iba pa. Dahil dito, maaaring maabala ang memorya, mahilo, at maramdaman ang sakit. Ang sirkulasyon ng dugo ng utak ay hindi gumagana nang maayos sa mataas presyon ng dugo, aneurysm rupture, atake sa puso at iba pa. At dahil sa mga sakit na neurodegenerative, tulad ng Huntington's o Alzheimer's, ang memorya ay nabalisa, ang dahilan ay nawala, ang panginginig sa mga paa't kamay, pananakit, convulsions at spasms ay nangyayari.

Konklusyon

Ganyan ang istraktura ng ating mahiwagang organ. Ito ay kilala na ang isang tao ay gumagamit lamang ng isang maliit na bahagi ng mga posibilidad na maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng organ na ito. Marahil balang araw ay maipapakita ng sangkatauhan ang potensyal nito nang mas malawak kaysa ngayon. Samantala, sinusubukan ng mga siyentipiko na malaman ang higit pa tungkol sa kanyang mga aktibidad. interesanteng kaalaman. Bagaman, sa pamamagitan ng paraan, ang mga pagtatangka na ito ay hindi pa masyadong matagumpay.

Ang utak ng tao ay ang pinakamahalagang organ ng central nervous system ng katawan, na may bahagi lamang na pinag-aralan na komposisyon. Tinitiyak nito ang gawain ng lahat ng iba pang mga organo at sistema, at kinokontrol din ang pag-uugali ng tao. Ito ay salamat sa utak na ang isang tao ay nagiging isang socially active being; kung hindi, kung ang utak ay nasira at hindi gumagana, ang tao ay napupunta sa isang vegetative state. Huminto siya sa pagtugon sa panlabas na stimuli, walang nararamdaman at hindi nagsasagawa ng anumang mga aksyon.

Kahit na ang utak ay pinag-aralan ng mga siyentipiko sa sapat na detalye, marami sa mga tungkulin nito ay hindi pa rin alam ng agham. Maaari lamang nating hulaan ang tungkol sa malaking potensyal ng katawan na ito salamat sa mga nakahiwalay na kaso na inilarawan sa medikal na literatura. Kung hindi, ito ay kumakatawan sa isang makabuluhang problema sa kaalaman tungkol sa katawan ng tao.

At bagaman maraming trabaho ang ginawa nitong mga nakaraang taon upang pag-aralan ang mga bagong function ng utak, hindi pa rin tiyak kung para saan pa ang organ na ito.

Pangkalahatang impormasyon tungkol sa utak

Ang utak ay isang simetriko na organ, na karaniwang tumutugma sa buong istraktura ng katawan ng tao. Ito ay matatagpuan sa cranium, at ito ay tipikal para sa lahat ng vertebrates. Sa ibabang bahagi nito, ang utak ay pumasa sa spinal cord, na matatagpuan sa gulugod. Sa mga bagong panganak na sanggol, ang masa ng utak ay halos 300 g, at sa hinaharap ay lumalaki ito kasama ng katawan, na umaabot sa isang average na masa na halos 1.5 kg sa isang may sapat na gulang.

Taliwas sa popular na paniniwala (o sa halip ay isang biro), ang mga kakayahan sa pag-iisip ng isang tao ay ganap na independiyente sa laki at masa ng kanyang utak. Sa mga matatanda, ang bigat ng utak ay mula sa 1.2-2.5 kg, iyon ay, ang pagkakaiba ay maaaring higit sa dalawang beses. Bukod dito, ang mga taong may pinakamaraming malaking halaga brain mass (approaching 3 kg) dementia is usually diagnosed.

Ang pagtimbang sa utak ng mga sikat na namatay na siyentipiko o artista ay nakumpirma rin ang katotohanan na ang kanilang mga kakayahan ay hindi nakasalalay sa laki ng organ na ito. Sa mga kababaihan, ang masa ng utak ay nasa average na bahagyang mas mababa kaysa sa mga lalaki, ngunit ito ay dahil sa ang katunayan na ang mas mahinang kasarian ay natural na mas mababa kaysa sa malakas. Walang koneksyon sa mga kakayahan sa intelektwal walang.

Ang kahalagahan ng utak para sa isang tao ay napatunayan ng katotohanan na kapag ang mga matinding kondisyon ay nangyari para sa katawan, karamihan sustansya magsimulang pumasok sa utak. Sa matagal na pag-aayuno, ang mga reserbang taba ay unang natupok, at pagkatapos ay magsisimula ang isang panahon ng pagkasira ng kalamnan.

Sa pagbawas sa kabuuang timbang ng katawan sa kalahati, ang masa ng utak ay bumababa ng 10-15%, bagaman sa isang malusog na tao ang utak ay tumitimbang lamang ng 2% ng kabuuang masa. Ang pisikal na pagkapagod ng utak ay imposible, dahil ang isang tao ay hindi nabubuhay hanggang sa sandaling ito.

Komposisyon ng utak

Ang utak ng tao ay medyo kumplikado. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na siya ang sentro ng kontrol na tumutukoy sa aktibidad ng buong organismo. Sa kasalukuyan, ang istraktura ng utak ay pinag-aralan nang mabuti, na hindi masasabi tungkol sa marami sa mga pag-andar at kakayahan nito na hindi alam ng agham.

Ang panlabas na shell ng utak ay binubuo ng tinatawag na cortex, na isang nervous tissue na may kapal na 1.5 hanggang 4.5 mm. Sa turn nito, nervous tissue ay binubuo ng mga cell-neuron, ang bilang nito sa utak ng may sapat na gulang ay halos 15 bilyon. Mayroong ilang beses na mas maraming iba pang mga uri ng mga selula - mga glial na selula - sa cortex, ngunit ang kanilang tungkulin ay punan ang espasyo sa pagitan ng mga neuron at maglipat ng mga sustansya. Ang pag-andar ng pagproseso at pagpapadala ng impormasyon ay isinasagawa ng mga neuron. Sa ilalim ng balat ay ang mga sumusunod:

• Malaking hemispheres. Ang simetriko na bahagi ng utak, na binubuo ng kaliwa at kanang bahagi. Ang cerebral hemispheres ay umabot ng hanggang 70% ng kabuuang masa ng organ na ito. Sa pagitan ng kanilang mga sarili, ang parehong hemispheres ay konektado sa pamamagitan ng isang siksik na bundle ng mga neuron, na nagsisiguro ng tuluy-tuloy na pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan nila. Ang komposisyon ng hemispheres, ang occipital, temporal at parietal lobes. Lahat sila ay may pananagutan para sa iba't ibang mga pag-andar. katawan ng tao: mga organo ng pandama, pananalita, memorya, aktibidad ng motor, atbp.;
• talamus. Ang unang elemento ng zone, na tinatawag na diencephalon. Ang thalamus ay responsable para sa paghahatid ng mga nerve impulses sa pagitan ng cortex at lahat ng mga pandama, maliban sa amoy.

• Hypothalamus. Ang pangalawang elemento ng diencephalon. Ito ay mas maliit pa sa thalamus, ngunit gumaganap ng marami higit pang mga tampok. Ang hypothalamus ay naglalaman ng malaking bilang ng mga selula at konektado sa lahat ng bahagi ng utak. Sa kanyang "paggawa" ay ang pagtulog, memorya, sekswal na pagnanais, pakiramdam ng uhaw at gutom, init at lamig, pati na rin ang maraming iba pang mga kondisyon ng katawan. Ang hypothalamus ay gumaganap bilang isang regulator, sinusubukang ibigay sa katawan ang parehong kapaligiran sa iba't ibang kondisyon. Ginagawa niya ito sa pamamagitan ng pagkontrol sa paglabas ng mga hormone sa dugo.
• midbrain. Ito ang pangalan ng departamento na matatagpuan sa ibaba ng diencephalon, at naglalaman ng malaking bilang ng mga espesyal na selula. Siya ang responsable para sa pandinig at visual na pang-unawa ng impormasyon (sa partikular, ang binocular vision ay ang resulta ng gawain ng midbrain). Ang iba pang mga function nito ay kinabibilangan ng mga reaksyon sa panlabas na stimuli, ang kakayahang mag-orientate sa espasyo, at komunikasyon sa autonomic nervous system.
• Pons. Tinatawag din na simpleng "tulay". Ang nasabing pangalan ay ibinigay sa lugar na ito dahil ito ay isang link sa pagitan ng utak at spinal cord, gayundin sa pagitan ng iba pang bahagi ng utak.

• Cerebellum. Ang maliit na rehiyon ng utak na ito, na matatagpuan malapit sa pons, ay madalas na tinutukoy bilang pangalawang utak dahil sa kahalagahan nito sa katawan. Kahit sa panlabas, ito ay kahawig ng utak ng tao, dahil binubuo ito ng dalawang hemisphere na natatakpan ng balat. Ang cerebellum ay sumasakop sa isang bahagi ng 10% lamang ng kabuuang timbang ng utak, ngunit ang koordinasyon at paggalaw ng isang tao ay ganap na nakasalalay sa gawain nito. Isang pangunahing halimbawa ang mga paglabag sa cerebellum ay isang estado ng pagkalasing.
• Medulla. Huling departamento ang utak, na matatagpuan sa loob ng cranium. Ito ay isang link sa pakikipag-ugnayan ng central nervous system sa natitirang bahagi ng katawan. Bilang karagdagan, ang medulla oblongata ay responsable para sa gawain ng respiratory at sistema ng pagtunaw, pati na rin para sa ilang mga reflexes - pagbahin, pag-ubo at paglunok, na mga reaksyon sa panlabas na stimuli.

Video

Pag-aaral ng utak

Sa loob ng mahabang panahon, nabigo ang mga siyentipiko na pag-aralan ang istraktura ng utak. Ang dahilan nito ay ang kawalan ng wastong pamamaraan ng pagsusuri. Mas tiyak, ang komposisyon ay maaaring matukoy bilang isang resulta ng isang autopsy, ngunit hindi posible na malaman ang layunin ng ito o ang departamentong iyon.

Ang ilang mga pag-unlad ay ginawa bilang isang resulta ng ablative na pamamaraan, kung saan ang mga bahagi ng utak ay tinanggal, at pagkatapos ay napansin ng mga doktor ang mga pagbabago sa pag-uugali ng tao. Gayunpaman, ang pamamaraan na ito ay hindi rin epektibo, dahil sila ang may pananagutan sa mga mahahalagang tungkulin, at ang tao ay namatay.

Ang mga modernong paraan ng pag-aaral ng mahalagang organ na ito ay higit na makatao at epektibo. Ang kakanyahan ng mga pamamaraang ito ay upang irehistro ang pinakamaliit na pagbabago sa magnetic at electric field, dahil ang gawain ng utak ay isang tuluy-tuloy na daloy ng mga impulses. At kung ang mga naunang siyentipiko ay walang ganoong maliit na mga halaga ng larangan upang magparehistro, ngayon ay maaari itong gawin sa paraang ang isang tao ay ganap na walang pakiramdam.

Ang mga halimbawa ng naturang pag-aaral ay computed tomography at magnetic resonance imaging (CT at MRI, ayon sa pagkakabanggit).

Mga sakit sa utak

Tulad ng ibang organ, ang utak ng tao ay madaling kapitan ng sakit. Mayroong ilang dosenang mga ito sa kabuuan, kaya para sa kaginhawahan ay nahahati sila sa maraming pangunahing kategorya:

• Mga sakit sa vascular. Ang utak ay tumatanggap ng pinakamalaking dami ng oxygen at nutrients kumpara sa ibang mga organo. Nangangahulugan ito na ang isang matatag na sirkulasyon ng utak ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa normal na paggana nito. Anuman pagbabago ng pathological maaga o huli ay humahantong sa masamang kahihinatnan hanggang sa kamatayan. Ang pinakakaraniwang cerebrovascular vascular dystonia utak at stroke.
• tumor sa utak. Ang mga tumor ay nangyayari kahit saan sa utak at maaaring benign o malignant. Ang huli ay umunlad nang napakabilis at humantong sa napipintong pagkamatay ng pasyente. Maaari din silang bumuo laban sa background ng pagtagos ng mga selula ng kanser mula sa iba pang mga organo o dugo.
• Mga degenerative na sugat sa utak. Ang mga sakit na ito ay humantong sa isang paglabag sa mga pangunahing pag-andar ng katawan: aktibidad ng motor, koordinasyon, memorya, atensyon, atbp. Kasama sa kategoryang ito ang Alzheimer's, Parkinson's, Pick's at iba pa.
• Congenital pathologies. Sa mga sakit na ito, ang dami ng namamatay ay napakataas, at ang mga nakaligtas na bata ay nakakaranas ng mga problema sa pag-unlad ng kaisipan.
• Nakakahawang sakit. Ang pinsala sa utak ay bunga ng pagkatalo ng buong katawan ng mga banyagang virus, bacteria o microbes.
• Sugat sa ulo. Ang paggamot sa mga sakit sa utak ay nangangailangan ng mas mataas na atensyon at mataas na kwalipikasyon ng doktor. Sa anumang kaso ay hindi mo dapat i-diagnose at gamutin ang mga ito sa iyong sarili, at sa kaso ng mga problema sa kalusugan, dapat kang mag-sign up para sa isang pagsusuri.