Човешкият мозък - великия експеримент - манталитета и психологията

Мозъкът (главния мозък латински, старогръцки ἐγκέφαλον ..) - орган за координиране и регулира всички жизненоважни функции на организма и контролиращото поведение. Всички мисли, чувства, усещания, желания и движения, свързани с функционирането на мозъка. Това е основната част на централната нервна система (ЦНС).

С две думи, мозъкът работи по следния начин. Той получава входящ сензорна информация от останалата част на тялото чрез нервната система - че човек вижда, това, което той чува, мирише, каква е позицията на тялото си по отношение на околната среда, което докосва, и т.н. Клетките, които получават вход сензорна информация, са свързани към клетки в централната нервна система и в крайна сметка до мозъка. Тогава мозъкът обработва тази информация и чрез централната нервна система изпраща изходни сигнали. С една дума - да реагират на тяхната околна среда. Изходната информация и нейното лечение също има постоянен ефект върху мозъка, както и че резултатите от този ефект, които наричаме "памет" или "знание". Долните части на мозъка (т.е. част, която заема долната част на черепа, и се намира в горната част на гръбначния мозък) се отнасят главно за такива важни функции като дишане.

Човешкият мозък - симетрична структура, както и повечето други части на тялото. При раждането, теглото му е около 0,3 кг, а в него възрастен - около 1,5 кг. Съотношението на мозъка тегло към тегло на човешкото тяло е приблизително 3%.

кръвоснабдяването на мозъка осигури първото каротидна артерия, в основата на мозъка, те се разделят на големи клони, достигайки до различните отдели. Заслужава да се отбележи, че мозъкът непрекъснато, ден и нощ, получава 20% от кръвта циркулира в организма и по този начин кислорода. Енергийните резерви на мозъка е извънредно малко, така че тя е силно зависима от подаването на кислород. Има защитни механизми, които могат да поддържат церебрален кръвен поток в случай на кървене или нараняване.

Между кръвта и тъканите на мозъка има кръвно-мозъчната бариера, която предотвратява повечето молекули. Тази бариера предпазва мозъка срещу много видове инфекции. В същото време, много лекарства, които са ефективни в други органи, не могат да проникнат в мозъка през бариерата.

Мозъкът е затворена в твърда обвивка на черепа. Освен това, тя е покрита с черупки на съединителната тъкан (LAT менингите.) - твърдо вещество (. Лат Dura матер) и мека. (Лат Пия матер), между които съдови или субарахноидално обвивка (лат Arachnoidea.). Между черупки и мозъка и гръбначния мозък повърхност е цереброспиналната (често се нарича гръбначния) течност - (. Лат алкохол) цереброспинална течност. Цереброспиналната течност, която се намира в мозъчните вентрикули на.

Би било желателно веднъж "посочи с пръст" на един много често срещано погрешно схващане - всяка област на "сделки" на мозъка с определена функция. В действителност, почти всяка функция включва дейността на много части на мозъка, но все пак различни пропорции предимно изпълняват различни видове дейности.

Мозъчните полукълба са покрити с множество гънки (увеличаване на повърхността кора) външен слой на мозъчната кора, която е разделена на четири листа. Фронталните дялове оказват влияние върху планирането на бъдещите действия и контрол на движението. Браун акции, свързани с "телесни усещания" - формиране на изображение на тялото и то се отнася до мястото, което заемаме и с околната среда. Темпоралната части са отговорни за способността ни да слушаме и тилната дялове са свързани с визия. Искам да обърна внимание на две области на кората на главния мозък. Това е, от една страна, на задната асоциативен зона (намира се в края на по-тъмно, времеви и тилната листа), очевидно, свързан с използването на информация, получена от сензорната система за речта на възприятие. На второ място лимбичната област асоциация (намира се в края на бадемовите полукълба на мозъка) е отговорен за емоциите и съхраняването на информация в паметта. Отляво и отдясно полукълба са взаимосвързани голям лъч на нервни влакна, известни като мазолестото тяло. Важна област на вътрешната кора - хипокампуса, който е отговорен за някои аспекти на съхраняването на информация в паметта.

Така че е голям интерес за няколко структури, които лежат дълбоко под кората на главния мозък, в района на средния мозък. Базалните ганглии помагат за регулиране на двигателната активност. Лимбичната система, който се намира в долната част на средния мозък, контролира чувството на удоволствие, от една страна, и страхът и болката - от друга. В амигдала (част от лимбичната система) - изпълнява функцията на обработка ни страх отговор.

Под мозъчни полукълба е мозъчния ствол, което отива в гръбначния мозък. От мозъчния ствол и гръбначния нервите удължи с което мозъка натрупва информация от вътрешни и външни рецептори, и в обратна посока са сигнали към мускулите и жлези. От мозъка избледняват 12 двойки на черепните нерви.

Вътре в мозъка разграничат сиво вещество, състоящ се главно от нервните клетъчни тела и образуване на кора и бялото вещество - нервни влакна, които образуват проводящи пътища (пътища), свързване на различни части на мозъка и нерв извън ЦНС и постигане на различни органи.

около невроните

Основният структурен елемент на мозъка - специален вид клетки, известен като неврон. Като всяка друга клетка, невроните имат клетка тяло, съдържащо ядрото, както и другите два основни компонента: един или повече дендрити и аксон. В човешкия мозък от 5 до 20 милиарда долара. Неврони. Структурата включва и глиални клетки на мозъка, те са около 10 пъти повече от невроните. Glia запълва пространствата между невроните, образуващи носещата рамка на нервната тъкан, а също така изпълнява метаболитни и други функции.

Дендрити - тънки влакна, които се простират от тялото клетка. Те получават сигнали от други неврони, всъщност изпълнява въвеждане на данни функция. Един неврон може да има от една до няколко хиляди дендрити.

В обикновено аксона най-дългите влакна, излизащи от тялото клетка. Това предава електрическа информация от клетката, като по този начин тя осигурява функция за показване на информация. Нека неврони и има само един аксон, но в аксона обикновено има много клонове и може да предава информация чрез клоновете на цяла хиляди други неврони.

Въпреки че някои от дендритите на невроните да получава информация от аксоните на други неврони, те не са физически в контакт един с друг. Между тях има много малка разлика, наречен синапс. Невроните могат да "общуват" помежду си, изпращайки през синапса химикали, наречени невротрансмитери. Тези невротрансмитери или да ги насърчават получаване неврон да изпрати сигнал, или да му забрани да го направят.

Невротрансмитерите освобождава от пресинаптичните аксон мембраната се свързва с рецепторите на постсинаптичните дендрити неврон. Мозъкът използва различни невротрансмитери, всеки от които се свързва с неговия специфичен рецептор.

C рецептори на дендритите са свързани в полупропускливи канали постсинаптичната мембрана, които контролират движението на йони през мембраната. Невронът има покой електрически потенциал от 70 мВ (потенциал в покой), вътрешната страна на мембраната е отрицателно зареден по отношение на външната страна. Въпреки, че има голямо разнообразие от медиатори, всички от тях са на постсинаптичните неврон или стимулиращо или инхибиторен ефект. Стимулиращ ефект се осъществява чрез повишаване на потока на някои йони, особено натрий и калий, на мембраната. В резултат на отрицателен заряд на вътрешната повърхност намалява - деполяризация случи. Спирачният ефект се осъществява главно чрез промяна на потока и калиев хлорид, в резултат на отрицателен заряд на вътрешната повърхност е по-голяма от останалите, и се появява хиперполяризация.

неврон функция е да интегрира всички действия се възприемат чрез синапсите по тялото и дендрити му. Тъй като тези реакции могат да бъдат стимулиращи или инхибиращи и не съвпадат във времето, на неврона да се изчисли общата ефект синаптичната активност като функция на времето. Ако стимулиращ ефект преобладава над инхибиторната и мембрана деполяризация надвишава прага, активирането на определена част на мембраната на неврон - в долната област на неговите аксони (аксонално нарастък). Тук, както и в резултат на отварянето на канала за натриеви и калиеви йони настъпва потенциал на действие.

Тази способност се простира по-нататък по аксона си край със скорост от 0,1 м / сек до 100 м / сек. Когато потенциала на действие достига затварянето на аксон, друг вид активирани йонни канали зависи от потенциална разлика, - калциеви канали. Според него навлизането на калций в аксона, който води до мобилизация на невротрансмитерни везикули, които са близо до пресинаптичен мембраната, се сливат с него и освобождаване на невротрансмитери в синапса.

Миелин и глиални клетки. Много аксони са обхванати от миелин обвивка, която се образува чрез многократно усукани мембрана на глиални клетки. Миелин състои предимно от липиди, които придава характерен вид и бялото вещество на мозъка и гръбначния мозък. Поради скоростта на миелиновата обвивка на потенциалните увеличава аксон действие като йоните могат да се движат през аксон мембрана само в местата, които не са обхванати с миелин - т.нар възли на Ranvier. Между засичания импулси се провеждат от двете миелиновата обвивка на електрически кабел. От откриването на канала и преминаването на йони чрез отнема известно време, премахването на постоянно отваряне на канала и ограничаване на техния обхват на малки площи на мембраната не е покрита с миелин ускорява провеждане на импулси по аксона е около 10 пъти.

Само част от глиални клетки, участващи в образуването на миелиновата обвивка на нервните (Schwann клетки) или нервни пътища (олигодендроцити). Много по-многобройни глиални клетки (астроцити, микроглия) изпълняват други функции: подкрепа форма рамка нервната тъкан, гарантира неговите метаболитни изисквания и разтваряне след травми и инфекции.

Ток в мозъка

Използване на електроди, разположени на повърхността на главата или включени в мозъка вещество, е възможно да се фиксира електрическата активност на мозъка, поради освобождаване клетка. Записване на електрическата активност на мозъка чрез електродите на повърхността на главата се казва електроенцефалограма (EEG). Тя не позволява да записвате изхвърлянето на един-единствен неврон. Само в резултат на синхронизиран дейността на хиляди или милиони неврони се появяват забележими колебания (вълни) на записаната крива.

При постоянна регистър за ЕЕГ показва циклични изменения, които отразяват общото ниво дейност на индивида. В състояние на будност активен ЕЕГ записи спастичен нискоамплитудни бета вълни. В състояние на будност спокойна със затворени очи преобладават алфа вълна честота от 7-12 цикъла в секунда. Началото на сън е появата на висока амплитуда бавни вълни (делта вълни). По време на периоди на сън с мечти ЕЕГ се появи отново бета вълни, и невярна представа може да бъде създаден на базата на ЕЕГ, че човек е буден (оттук и терминът "парадоксален сън"). Сънищата често са придружени с бързи очни движения (със затворени клепачи). Ето защо, сън с мечти се нарича още сън с бързо движение на очите (вж. Също СОН). ЕЕГ мозък за диагностициране на някои заболявания и в частност епилепсия (вж. Епилепсия).

Ако се регистрирате на електрическата активност на мозъка по време на срока на определени стимули (зрителни, слухови или тактилен), е възможно да се определят така наречените предизвикани потенциали - синхронен разрежда специфична група от неврони, които се появяват в отговор на специфичен външен стимул. Предизвиканите проучване на потенциала ни позволи да се усъвършенства локализацията на мозъчните функции, особено тези, свързани с функцията на речта на определени зони на времевите и фронталните дялове. Това проучване също така помага да се направи оценка на състоянието на сензорни системи при пациенти с нарушена чувствителност.

неврохимията

Сред най-важните мозъчни невротрансмитери включва ацетилхолин, норадреналин, серотонин, допамин, глутамат, гама-аминомаслена киселина (GABA), ендорфини и енкефалини. Освен тези добре познати вещества в мозъка, че е вероятно да работи с голям брой други, все още не е проучено. Някои невротрансмитери са валидни само в определени области на мозъка. Например, ендорфини и енкефалини се намират само в начините за провеждане на болка импулси. Други невротрансмитери като глутамат и GABA, по-разпространено.

Действието на невротрансмитери. Както вече бе отбелязано, невротрансмитери, в качеството на постсинаптичната мембрана, променят проводимостта му йони. Често това се осъществява чрез активиране на постсинаптичните неврон във втората система "работа", например цикличен аденозин монофосфат (сАМР). Действието на невротрансмитери може да бъде модифициран под влиянието на друг клас неврохимикали - пептидни невромодулатори. Издаден от пресинаптичните мембрана едновременно с посредник, те притежават способността да се подобри или по друг начин променя ефекта на медиатори на постсинаптичната мембрана.

Важно наскоро открит ендорфин-енкефалин система. Енкефалини и ендорфини - малки пептиди, които инхибират импулсите на поведение на болка чрез свързване към рецептори в централната нервна система, включително в по-високите области на кората на главния мозък. Това семейство на невротрансмитера потиска субективното усещане за болка.

Психоактивни вещества - вещества, които могат специфично да се свързват към специфични рецептори в мозъка и да причинят промяна в поведението. Това идентифицирани няколко механизми на действие. Някои засяга синтеза на невротрансмитери, други - за тяхното натрупване и освобождаването на синаптичните везикули (например амфетамин индуцира бързо освобождаване на норадреналин). Третият механизъм е да се свързват с рецепторите и симулира действието на природен невротрансмитер, такъв ефект LSD (диетиламид на лизергиновата киселина) обясни неговата способност да се свързва към серотонинови рецептори. Четвъртият тип на действие на лекарства - блокиране на рецептори, т.е. антагонизъм на невротрансмитери. Такива широко използваните антипсихотични лекарства като фенотиазини (например, хлорпромазин, или хлорпромазин), блок допаминови рецептори и по този начин намаляване на ефекта на постсинаптичните допаминови неврони. И накрая, последната от най-честите механизми на действие - инхибиране на инактивиране на невротрансмитери (ацетилхолинови много пестициди предотвратяване инактивиране).

Отдавна е известно, че морфин (пречистен продукт на опиев мак) има не само изразено аналгетично (аналгетик) действие, но също така да предизвика еуфория собственост. Ето защо и се използва като лекарство. Ефект на морфин поради способността си да се свързват с рецептори ендорфин-енкефалин система на човека. Това е само един от многото примери за които химически от биологичен произход, може да повлияе на мозъка при животни и хора, като взаимодейства със специфичните невротрансмитерни системи. Друг добре познат пример - кураре, получен от тропическо растение и е в състояние да блокира ацетилхолинови рецептори. Индианците от Южна Америка кураре намазват върхове на стрели, използвайки своите паралитични ефекти, свързани с блокадата на невромускулната трансмисия.

Бонус: примера на работата на мозъка

Помислете за един прост пример. Какво се случва, когато се вземат в ръка писалката лежи на масата? Светлината, отразена от маркера, се фокусира в очната леща и се насочва върху ретината, където има писалка изображение; се възприема от съответните клетки от който сигнал отива към чувствителни основния предаващите мозъчни ядра разположени в таламуса (таламуса), за предпочитане в частта, която се нарича странично геникулатна тялото. Има множество активирани неврони, които отговарят на разпределението на светлината и тъмнината. На аксони на невроните в страничната троичния тялото отиват в първичната зрителна кора намира в тилната лоб на мозъчните полукълба. Импулсите, идващи от тази част на таламуса към кората, превърнати в него в комплекс последователност от битове кортикални неврони, някои от които реагират на границата между маркера и масата, а други - в ъглите на писалката на изображението и т.н. От основната зрителна кора информация за аксони влиза в асоциативен зрителната кора, където признаването модел. Признаване в тази част на кората на главния мозък се основава на натрупания по-рано знания на външните контури на обектите.

На горния пример показва, че изпълнението е съвсем проста действие включва обширни участъци от мозъка, простиращи се от кората на подкоровите региони. При по-сложни поведения, свързани с речта или мисъл, различни невронна верига активира чрез покриване по-обширни области на мозъка.