HUMAN BRAIN, το όργανο που συντονίζει και ρυθμίζει όλες τις ζωτικές λειτουργίες του σώματος και ελέγχει τη συμπεριφορά. Όλες οι σκέψεις, τα συναισθήματα, τις αισθήσεις, τις επιθυμίες και τις κινήσεις μας που σχετίζονται με τη λειτουργία του εγκεφάλου, και αν αυτό δεν λειτουργήσει, ένα άτομο πηγαίνει σε κατάσταση φυτού: χάσει την ικανότητα για οποιεσδήποτε ενέργειες, συναισθήματα ή αντιδράσεις σε εξωτερικά ερεθίσματα. Αυτό το άρθρο επικεντρώνεται στον ανθρώπινο εγκέφαλο, πιο πολύπλοκο και πολύ οργανωμένο από τον εγκέφαλο των ζώων. Ωστόσο, υπάρχουν σημαντικές ομοιότητες στη δομή του ανθρώπινου εγκεφάλου και άλλων θηλαστικών, όπως, πράγματι, τα περισσότερα σπονδυλωτά είδη.
Το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) αποτελείται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Συνδέεται με διάφορα μέρη του σώματος από περιφερικά νεύρα - κινητικά και αισθητήρια. Βλέπε επίσης ΝΥΜΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ.
Ο εγκέφαλος είναι μια συμμετρική δομή, όπως τα περισσότερα άλλα μέρη του σώματος. Κατά τη γέννηση, το βάρος του είναι περίπου 0,3 kg, ενώ σε έναν ενήλικα είναι περίπου. 1,5 kg. Κατά την εξωτερική εξέταση του εγκεφάλου, δύο μεγάλα ημισφαίρια που κρύβουν τους βαθύτερους σχηματισμούς προσελκύουν την προσοχή. Η επιφάνεια των ημισφαιρίων καλύπτεται με αυλακώσεις και συρράξεις που αυξάνουν την επιφάνεια του φλοιού (εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου). Πίσω από την παρεγκεφαλίδα τοποθετείται, η επιφάνεια της οποίας είναι πιο λεπτή κοπή. Κάτω από τα μεγάλα ημισφαίρια είναι το εγκεφαλικό στέλεχος, το οποίο διέρχεται στο νωτιαίο μυελό. Τα νεύρα αφήνουν τον κορμό και το νωτιαίο μυελό, κατά μήκος των οποίων ρέει η πληροφορία από τους εσωτερικούς και εξωτερικούς υποδοχείς στον εγκέφαλο και τα σήματα προς τους μύες και τους αδένες ρέουν προς την αντίθετη κατεύθυνση. 12 ζεύγη κρανιακών νεύρων απομακρύνονται από τον εγκέφαλο.
Μέσα στον εγκέφαλο διακρίνουμε φαιά ουσία, που αποτελείται κυρίως από σώματα νευρικών κυττάρων και σχηματίζει μια κρούστα, και λευκής ουσίας - νευρικές ίνες που σχηματίζουν οι αγώγιμες διαδρομές (μονοπάτια), που συνδέουν τα διάφορα τμήματα του εγκεφάλου και των νεύρων πέρα από το ΚΝΣ και φθάνοντας μέχρι διάφορα όργανα.
Ο εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός προστατεύονται από τα οστά - το κρανίο και η σπονδυλική στήλη. Μεταξύ της ουσίας του εγκεφάλου και των οστεώδεις τοίχους υπάρχουν τρία κοχύλια: η εξωτερική - η σκληρή, η εσωτερική - η μαλακή, και μεταξύ τους - το λεπτό αραχνοειδές. Ο χώρος μεταξύ των κελυφών είναι γεμάτο με εγκεφαλονωτιαίο υγρό (CSF) η οποία σύνθεση είναι παρόμοια με το πλάσμα του αίματος παράγονται σε ενδοεγκεφαλική κοιλότητες (κοιλίες) και κυκλοφορεί στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό, τον εφοδιασμό με θρεπτικά συστατικά και άλλους παράγοντες που απαιτούνται για τη ζωή.
Η παροχή αίματος στον εγκέφαλο παρέχεται κυρίως από τις καρωτιδικές αρτηρίες. στη βάση του εγκεφάλου, χωρίζονται σε μεγάλα κλαδιά που πηγαίνουν στα διάφορα τμήματα του. Αν και το βάρος του εγκεφάλου είναι μόνο 2,5% του σωματικού βάρους, συνεχώς, ημέρα και νύχτα, λαμβάνει το 20% του αίματος που κυκλοφορεί στο σώμα και, κατά συνέπεια, το οξυγόνο. Τα αποθέματα ενέργειας του ίδιου του εγκεφάλου είναι εξαιρετικά μικρά, οπότε εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την παροχή οξυγόνου. Υπάρχουν προστατευτικοί μηχανισμοί που μπορούν να υποστηρίξουν τη ροή αίματος του εγκεφάλου σε περίπτωση αιμορραγίας ή τραυματισμού. Ένα χαρακτηριστικό της εγκεφαλικής κυκλοφορίας είναι επίσης η παρουσία των λεγόμενων. αιματοεγκεφαλικό φράγμα. Αποτελείται από μερικές μεμβράνες, περιορίζοντας τη διαπερατότητα των αγγειακών τοιχωμάτων και τη ροή πολλών ενώσεων από το αίμα στην ουσία του εγκεφάλου. Έτσι, αυτό το φράγμα εκτελεί προστατευτικές λειτουργίες. Για παράδειγμα, πολλές φαρμακευτικές ουσίες δεν διεισδύουν μέσα από αυτό.
ΜΗΤΕΡΑ ΚΥΤΤΑΡΑ
Τα κύτταρα του κεντρικού νευρικού συστήματος ονομάζονται νευρώνες. η λειτουργία τους είναι η επεξεργασία πληροφοριών. Στον ανθρώπινο εγκέφαλο από 5 έως 20 δισεκατομμύρια νευρώνες. Η δομή του εγκεφάλου περιλαμβάνει επίσης νευρογλοιακά κύτταρα, υπάρχουν περίπου 10 φορές περισσότερα από τους νευρώνες. Ο Glia γεμίζει το χώρο μεταξύ των νευρώνων, σχηματίζει το πλαίσιο στήριξης του νευρικού ιστού και επίσης εκτελεί μεταβολικές και άλλες λειτουργίες.
Ο νευρώνας, όπως όλα τα άλλα κύτταρα, περιβάλλεται από μια ημιδιαπερατή (πλάσμα) μεμβράνη. Δύο τύποι διεργασιών αναχωρούν από ένα κυτταρικό σώμα - δενδρίτες και άξονες. Οι περισσότεροι νευρώνες έχουν πολλούς δενδριτικούς διακλαδώσεις, αλλά μόνο έναν αξόνιο. Οι δενδρίτες είναι συνήθως πολύ σύντομοι, ενώ το μήκος του αξόνου ποικίλλει από μερικά εκατοστά έως αρκετά μέτρα. Το σώμα του νευρώνα περιέχει τον πυρήνα και άλλα οργανίδια, όπως και σε άλλα κύτταρα του σώματος (βλέπε επίσης CELL).
Νευρικές παρορμήσεις.
Η μετάδοση πληροφοριών στον εγκέφαλο, καθώς και στο νευρικό σύστημα στο σύνολό του, πραγματοποιείται μέσω νευρικών παρορμήσεων. Διέρχονται προς την κατεύθυνση από το σώμα του κυττάρου στο τερματικό τμήμα του αξόνου, το οποίο μπορεί να διακλαδωθεί, σχηματίζοντας ένα σύνολο τερμάτων που έρχονται σε επαφή με άλλους νευρώνες μέσω μιας στενής σχισμής, της συνάψεως. η μετάδοση παλμών μέσω της συνάψεως μεταφέρεται από χημικές ουσίες - νευροδιαβιβαστές.
Μια νευρική ώθηση συνήθως προέρχεται από δενδρίτες - λεπτές διακλαδώσεις των νευρώνων που ειδικεύονται στην απόκτηση πληροφοριών από άλλους νευρώνες και τη μετάδοσή τους στο σώμα ενός νευρώνα. Στους δενδρίτες και, σε μικρότερο αριθμό, υπάρχουν χιλιάδες συνάψεις στο σώμα των κυττάρων. μέσω των συνόλων του νευρώνα, που μεταφέρει πληροφορίες από το σώμα του νευρώνα, τις μεταδίδει στους δενδρίτες άλλων νευρώνων.
Το άκρο του άξονα, που σχηματίζει το προσυναπτικό τμήμα της συνάψεως, περιέχει μικρά κυστίδια με νευροδιαβιβαστή. Όταν η ώθηση φτάσει στην προσυναπτική μεμβράνη, ο νευροδιαβιβαστής από το κυστίδιο απελευθερώνεται στη συναπτική σχισμή. Το άκρο ενός άξονα περιέχει μόνο έναν τύπο νευροδιαβιβαστή, συχνά σε συνδυασμό με έναν ή περισσότερους τύπους νευροδιαμορφωτών (βλ. Παρακάτω Brain Neurochemistry).
Ο νευροδιαβιβαστής που απελευθερώνεται από την προσυναπτική μεμβράνη του νευραξιδίου δεσμεύεται στους υποδοχείς των δενδριτών του μετασυναπτικού νευρώνα. Ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί μια ποικιλία νευροδιαβιβαστών, καθεμία από τις οποίες συνδέεται με τον συγκεκριμένο υποδοχέα του.
Οι υποδοχείς των δενδριτών συνδέονται με κανάλια σε μια ημιδιαπερατή μετασυναπτική μεμβράνη που ελέγχει την κίνηση ιόντων μέσω της μεμβράνης. Σε ηρεμία, ο νευρώνας έχει ηλεκτρικό δυναμικό 70 millivolts (δυναμικό ανάπαυσης), ενώ η εσωτερική πλευρά της μεμβράνης είναι αρνητικά φορτισμένη σε σχέση με την εξωτερική. Αν και υπάρχουν διάφοροι μεσολαβητές, όλοι έχουν ένα διεγερτικό ή ανασταλτικό αποτέλεσμα στον μετασυναπτικό νευρώνα. Το ερεθιστικό αποτέλεσμα πραγματοποιείται μέσω της αύξησης της ροής ορισμένων ιόντων, κυρίως νατρίου και καλίου, μέσω της μεμβράνης. Ως αποτέλεσμα, το αρνητικό φορτίο της εσωτερικής επιφάνειας μειώνεται - λαμβάνει χώρα αποπόλωση. Το φαινόμενο πέδησης συμβαίνει κυρίως μέσω μεταβολών στη ροή του καλίου και των χλωριδίων, ως αποτέλεσμα, το αρνητικό φορτίο της εσωτερικής επιφάνειας γίνεται μεγαλύτερο από ό, τι σε κατάσταση ηρεμίας και συμβαίνει υπερπόλωση.
Η λειτουργία του νευρώνα είναι να ενσωματώσει όλες τις επιδράσεις που παρατηρούνται μέσω των συνάψεων στο σώμα και στους δενδρίτες. Δεδομένου ότι αυτές οι επιδράσεις μπορεί να είναι διεγερτικές ή ανασταλτικές και δεν συμπίπτουν εγκαίρως, ο νευρώνας πρέπει να υπολογίζει το συνολικό αποτέλεσμα της συναπτικής δραστηριότητας ως συνάρτηση του χρόνου. Εάν το διεγερτικό αποτέλεσμα κυριαρχεί πάνω από το ανασταλτικό και η αποπόλωση της μεμβράνης υπερβαίνει την τιμή κατωφλίου, ενεργοποιείται ένα ορισμένο τμήμα της μεμβράνης του νευρώνα - στην περιοχή της βάσης του νευρικού του άξονα (axon tubercle). Εδώ, ως αποτέλεσμα του ανοίγματος διαύλων για ιόντα νατρίου και καλίου, δημιουργείται ένα δυναμικό δράσης (νευρικός παλμός).
Το δυναμικό αυτό εκτείνεται περαιτέρω κατά μήκος του άξονα στο άκρο του με ταχύτητα από 0,1 m / s έως 100 m / s (όσο πιο ομαλός είναι ο άξονας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα αγωγής). Όταν το δυναμικό δράσης φθάνει στο άκρο του αξόνου, ενεργοποιείται ένας άλλος τύπος διαύλων ιόντων, ανάλογα με τη διαφορά δυναμικού, τα κανάλια ασβεστίου. Σύμφωνα με αυτά, το ασβέστιο εισέρχεται στον άξονα, το οποίο οδηγεί στην κινητοποίηση κυστιδίων με τον νευροδιαβιβαστή, ο οποίος προσεγγίζει την προσυναπτική μεμβράνη, συγχωνεύεται με αυτό και απελευθερώνει τον νευροδιαβιβαστή στην σύναψη.
Μυελίνη και γλοιακά κύτταρα.
Πολλοί νευραξόνες καλύπτονται με θήκη μυελίνης, η οποία σχηματίζεται από επανειλημμένα στριμμένη μεμβράνη από νευρογλοιακά κύτταρα. Η μυελίνη αποτελείται κυρίως από λιπίδια, τα οποία δίνουν μια χαρακτηριστική εμφάνιση στη λευκή ύλη του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Χάρη στη θήκη μυελίνης, η ταχύτητα εκτέλεσης του δυναμικού δράσης κατά μήκος του άξονα αυξάνεται, καθώς τα ιόντα μπορούν να κινηθούν μέσω της μεμβράνης του νευρικού συστήματος μόνο σε μέρη που δεν καλύπτονται από μυελίνη - το λεγόμενο υποκλοπές Ranvier. Μεταξύ των παρεμποδίσεων, οι παρορμήσεις διεξάγονται κατά μήκος της θήκης μυελίνης, όπως μέσω ενός ηλεκτρικού καλωδίου. Δεδομένου ότι το άνοιγμα του διαύλου και η διέλευση ιόντων διαρκεί αρκετό χρόνο, η απομάκρυνση του σταθερού ανοίγματος των διαύλων και ο περιορισμός του πεδίου εφαρμογής τους σε μικρές περιοχές μεμβράνης που δεν καλύπτονται από μυελίνη επιταχύνει τη διέγερση των παλμών κατά μήκος του άξονα κατά περίπου 10 φορές.
Μόνο ένα μέρος των νευρογλοιακών κυττάρων εμπλέκεται στο σχηματισμό της θήκης μυελίνης των νεύρων (κύτταρα Schwann) ή των νευρικών οδών (ολιγοδενδροκύτταρα). Πολύ πιο πολυάριθμα γλοιακά κύτταρα (αστροκύτταρα, μικρογλοκύτταρα) εκτελούν άλλες λειτουργίες: σχηματίζουν τον υποστηρικτικό σκελετό του νευρικού ιστού, παρέχουν τις μεταβολικές του ανάγκες και αναρρώνουν από τραυματισμούς και λοιμώξεις.
Πως λειτουργεί ο εγκέφαλος
Εξετάστε ένα απλό παράδειγμα. Τι συμβαίνει όταν παίρνουμε ένα μολύβι στο τραπέζι; Το φως που αντανακλάται από το μολύβι επικεντρώνεται στο μάτι με τον φακό και κατευθύνεται στον αμφιβληστροειδή, όπου εμφανίζεται η εικόνα του μολυβιού. γίνεται αντιληπτό από τα αντίστοιχα κύτταρα, από τα οποία το σήμα πηγαίνει στους κύριους αισθητικούς πυρήνες μετάδοσης του εγκεφάλου, που βρίσκονται στον θάλαμο (οπτικός σωλήνας), κυρίως σε εκείνο το τμήμα του οποίου καλείται το πλευρικό γονιδιακό σώμα. Υπάρχουν ενεργοποιημένοι πολυάριθμοι νευρώνες που ανταποκρίνονται στη διανομή του φωτός και του σκότους. Οι άξονες των νευρώνων του πλευρικού κωνικού σώματος πηγαίνουν στον πρωτογενή οπτικό φλοιό, ο οποίος βρίσκεται στον ινιακό λοβό των μεγάλων ημισφαιρίων. Οι παρορμήσεις που προέρχονται από τον θάλαμο σε αυτό το μέρος του φλοιού μετατρέπονται σε μια σύνθετη ακολουθία απορρίψεων φλοιώδους νευρώνων, μερικές από τις οποίες αντιδρούν στο όριο μεταξύ του μολυβιού και του πίνακα, άλλοι στις γωνίες της εικόνας του μολυβιού κλπ. Από τον πρωτογενή οπτικό φλοιό, οι πληροφορίες σχετικά με τους άξονες εισέρχονται στο συνεταιριστικό οπτικό φλοιό, όπου λαμβάνει χώρα η αναγνώριση προτύπου, στην περίπτωση αυτή ένα μολύβι. Η αναγνώριση σε αυτό το μέρος του φλοιού βασίζεται σε προηγουμένως συσσωρευμένη γνώση των εξωτερικών περιγραμμάτων των αντικειμένων.
Ο σχεδιασμός της κίνησης (δηλαδή η λήψη ενός μολυβιού) πιθανότατα συμβαίνει στον φλοιό των μετωπιαίων λοβών των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Στην ίδια περιοχή του φλοιού, εντοπίζονται κινητήριοι νευρώνες που δίνουν εντολές στους μύες του χεριού και των δακτύλων. Η προσέγγιση του χεριού στο μολύβι ελέγχεται από το οπτικό σύστημα και τους ενδο-υποδοχείς που αντιλαμβάνονται τη θέση των μυών και των αρθρώσεων, οι πληροφορίες από τις οποίες εισέρχονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Όταν παίρνουμε ένα μολύβι στο χέρι, οι υποδοχείς στις άκρες των δακτύλων, που αντιλαμβάνονται την πίεση, μας λένε αν τα δάχτυλα κρατούν το μολύβι καλά και τι προσπάθεια θα έπρεπε να είναι για να το κρατήσει. Εάν θέλουμε να γράψουμε το όνομα μας σε μολύβι, πρέπει να ενεργοποιήσουμε άλλες πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στον εγκέφαλο, οι οποίες παρέχουν αυτή την πιο περίπλοκη κίνηση και ο οπτικός έλεγχος θα βοηθήσει στην αύξηση της ακρίβειάς του.
Στο παραπάνω παράδειγμα, μπορεί να φανεί ότι η εκτέλεση μίας αρκετά απλής δράσης περιλαμβάνει εκτεταμένες περιοχές του εγκεφάλου που εκτείνονται από τον φλοιό στις υποφλοιώδεις περιοχές. Με πιο περίπλοκες συμπεριφορές που σχετίζονται με την ομιλία ή τη σκέψη, ενεργοποιούνται και άλλα νευρικά κυκλώματα που καλύπτουν ακόμα πιο εκτεταμένες περιοχές του εγκεφάλου.
ΚΥΡΙΑ ΜΕΡΗ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ
Ο εγκέφαλος μπορεί να χωριστεί σε τρία κύρια μέρη: τον πρόσθιο εγκέφαλο, το στέλεχος και την παρεγκεφαλίδα. Στο εμπρόσθιο εγκέφαλο, εκκρίνονται τα εγκεφαλικά ημισφαίρια, ο θάλαμος, ο υποθάλαμος και η υπόφυση (ένας από τους σημαντικότερους νευροενδοκρινείς αδένες). Το εγκεφαλικό επεισόδιο αποτελείται από το medulla oblongata, το pons (pons) και τον μεσεγκεφάλο.
Μεγάλα ημισφαίρια
- το μεγαλύτερο μέρος του εγκεφάλου, το συστατικό σε ενήλικες περίπου το 70% του βάρους του. Κανονικά, τα ημισφαίρια είναι συμμετρικά. Είναι διασυνδεδεμένα με μια τεράστια δέσμη των αξόνων (corpus callosum), παρέχοντας ανταλλαγή πληροφοριών.
Κάθε ημισφαίριο αποτελείται από τέσσερις λοβούς: μετωπιαίο, βρεγματικό, χρονικό και ινιακή. Ο φλοιός των μετωπιαίων λοβών περιέχει κέντρα που ρυθμίζουν την κινητική δραστηριότητα, καθώς και, πιθανώς, τα κέντρα σχεδιασμού και πρόβλεψης. Στον φλοιό των βρεγματικών λοβών, που βρίσκονται πίσω από το μετωπιαίο, υπάρχουν ζώνες σωματικών αισθήσεων, συμπεριλαμβανομένης της αίσθησης της αφής και της αρθρικής και μυϊκής αίσθησης. Πλευρικά προς το βρεγματικό λοβό γειτνιάζει με το χρονικό, στο οποίο βρίσκεται ο κύριος ακουστικός φλοιός, καθώς και τα κέντρα ομιλίας και άλλες ανώτερες λειτουργίες. Το πίσω μέρος του εγκεφάλου καταλαμβάνει τον ινιακό λοβό που βρίσκεται πάνω από την παρεγκεφαλίδα. ο φλοιός του περιέχει ζώνες οπτικών αισθήσεων.
Περιοχές του φλοιού που δεν σχετίζονται άμεσα με τη ρύθμιση των κινήσεων ή την ανάλυση των αισθητηριακών πληροφοριών αναφέρονται ως συσχετισμένος φλοιός. Σε αυτές τις εξειδικευμένες ζώνες, σχηματίζονται συνδέσμοι μεταξύ διαφορετικών περιοχών και τμημάτων του εγκεφάλου και οι πληροφορίες που προέρχονται από αυτές ενσωματώνονται. Ο συνεταιριστικός φλοιός παρέχει τόσο σύνθετες λειτουργίες όπως μάθηση, μνήμη, ομιλία και σκέψη.
Υποκρυλικές δομές.
Κάτω από τον φλοιό υπάρχουν αρκετές σημαντικές δομές του εγκεφάλου ή πυρήνες, που είναι συστάδες νευρώνων. Αυτές περιλαμβάνουν τον θάλαμο, τα βασικά γάγγλια και τον υποθάλαμο. Ο θάλαμος είναι ο κύριος πυρήνας που μεταδίδει τα αισθήματα. λαμβάνει πληροφορίες από τις αισθήσεις και, με τη σειρά του, τις προωθεί στα κατάλληλα μέρη του αισθητήριου φλοιού. Υπάρχουν επίσης μη συγκεκριμένες ζώνες που σχετίζονται με σχεδόν ολόκληρο τον φλοιό και, πιθανώς, παρέχουν τις διαδικασίες της ενεργοποίησής του και διατηρώντας την αφύπνιση και την προσοχή. Τα βασικά γάγγλια είναι ένα σύνολο πυρήνων (το λεγόμενο κέλυφος, μια ελαφριά σφαίρα και ο πυρήνας του caudate) που εμπλέκονται στη ρύθμιση συντονισμένων κινήσεων (ξεκινήστε και σταματήστε).
Ο υποθάλαμος είναι μια μικρή περιοχή στη βάση του εγκεφάλου που βρίσκεται κάτω από τον θάλαμο. Πλούσιο σε αίμα, ο υποθάλαμος είναι ένα σημαντικό κέντρο που ελέγχει τις ομοιοστατικές λειτουργίες του σώματος. Παράγει ουσίες που ρυθμίζουν τη σύνθεση και την απελευθέρωση των ορμονών της υπόφυσης (βλέπε επίσης ΥΠΟΦΥΣΗ). Στον υποθάλαμο υπάρχουν πολλοί πυρήνες που εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, όπως η ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού, η κατανομή αποθηκευμένου λίπους, η θερμοκρασία του σώματος, η σεξουαλική συμπεριφορά, ο ύπνος και η εγρήγορση.
Στέλεχος εγκεφάλου
που βρίσκεται στη βάση του κρανίου. Συνδέει το νωτιαίο μυελό με τον πρόσθιο εγκέφαλο και αποτελείται από το μυελό oblongata, το pons, το μέσο και το diencephalon.
Μέσω του μεσαίου και ενδιάμεσου εγκεφάλου, καθώς και μέσω ολόκληρου του κορμού, περνούν τα μονοπάτια του κινητήρα που οδηγούν στο νωτιαίο μυελό, καθώς και μερικά ευαίσθητα μονοπάτια από το νωτιαίο μυελό στα υπερκείμενα μέρη του εγκεφάλου. Κάτω από τον μεσαίωνα είναι μια γέφυρα που συνδέεται με νευρικές ίνες με την παρεγκεφαλίδα. Το χαμηλότερο τμήμα του κορμού - το μυελό - περνά απευθείας στο νωτιαίο μυελό. Στο medulla oblongata, βρίσκονται τα κέντρα που ρυθμίζουν τη δραστηριότητα της καρδιάς και την αναπνοή, ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες, καθώς και τον έλεγχο της πίεσης του αίματος, της γαστρικής και της εντερικής κινητικότητας.
Στο επίπεδο του κορμού, οι διαβάσεις που συνδέουν κάθε εγκεφαλικό ημισφαίριο με την παρεγκεφαλίδα τέμνονται. Επομένως, κάθε ημισφαίριο ελέγχει την αντίθετη πλευρά του σώματος και συνδέεται με το αντίθετο ημισφαίριο της παρεγκεφαλίδας.
Παρεγκεφαλίδα
που βρίσκεται κάτω από τους ινιακούς λοβούς των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Μέσω των οδών της γέφυρας συνδέεται με τα υπερκείμενα μέρη του εγκεφάλου. Η παρεγκεφαλίδα ρυθμίζει τις λεπτές αυτόματες κινήσεις, συντονίζοντας τη δραστηριότητα διαφόρων μυϊκών ομάδων κατά την εκτέλεση στερεοτυπικών συμπεριφοριστικών πράξεων. ελέγχει επίσης συνεχώς τη θέση της κεφαλής, του κορμού και των άκρων, δηλ. συμμετέχουν στη διατήρηση της ισορροπίας. Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα, η παρεγκεφαλίδα παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό κινητικών δεξιοτήτων, συμβάλλοντας στην απομνημόνευση της ακολουθίας των κινήσεων.
Άλλα συστήματα.
Το οριακό σύστημα είναι ένα ευρύ δίκτυο διασυνδεδεμένων περιοχών του εγκεφάλου που ρυθμίζουν τις συναισθηματικές καταστάσεις, καθώς και την εκμάθηση και τη μνήμη. Οι πυρήνες που σχηματίζουν το περιοριστικό σύστημα περιλαμβάνουν την αμυγδαλή και τον ιππόκαμπο (που περιλαμβάνονται στον κροταφικό λοβό), καθώς και τον υποθάλαμο και τον λεγόμενο πυρήνα. διαφανές διάφραγμα (που βρίσκεται στις υποφλοιώδεις περιοχές του εγκεφάλου).
Ο δικτυωτός σχηματισμός είναι ένα δίκτυο νευρώνων που εκτείνεται σε ολόκληρο τον κορμό μέχρι τον θάλαμο και συνδέεται περαιτέρω με εκτεταμένες περιοχές του φλοιού. Συμμετέχει στη ρύθμιση του ύπνου και της εγρήγορσης, διατηρεί την ενεργό κατάσταση του φλοιού και συμβάλλει στην εστίαση της προσοχής σε ορισμένα αντικείμενα.
ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΡΑΣΗ BRAIN
Με τη βοήθεια ηλεκτροδίων που τοποθετούνται στην επιφάνεια της κεφαλής ή εισάγονται στην ουσία του εγκεφάλου, είναι δυνατόν να σταθεροποιηθεί η ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου λόγω των εκκενώσεων των κυττάρων του. Η καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου με ηλεκτρόδια στην επιφάνεια της κεφαλής ονομάζεται ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG). Δεν επιτρέπει την καταγραφή της απόρριψης ενός μεμονωμένου νευρώνα. Μόνο ως αποτέλεσμα της συγχρονισμένης δραστηριότητας χιλιάδων ή εκατομμυρίων νευρώνων, παρατηρούνται αξιοσημείωτες ταλαντώσεις (κύματα) στην καταγραμμένη καμπύλη.
Με συνεχή καταχώριση στο ΗΕΓ, αποκαλύπτονται κυκλικές αλλαγές, αντανακλώντας το συνολικό επίπεδο δραστηριότητας του ατόμου. Στην κατάσταση της ενεργού εγρήγορσης, το EEG καταγράφει μη-ρυθμικά βήτα με χαμηλό πλάτος. Σε κατάσταση χαλαρής αφυπνίσεως με κλειστά μάτια, κυριαρχούν άλφα κύματα με συχνότητα 7-12 κύκλων ανά δευτερόλεπτο. Η εμφάνιση του ύπνου υποδηλώνεται από την εμφάνιση βραχέων κυμάτων υψηλού πλάτους (κύματα δέλτα). Κατά τη διάρκεια περιόδων όνειρας, τα βήτα επανεμφανίζονται στο EEG και με βάση το EEG μπορεί να δημιουργηθεί μια ψευδή εντύπωση ότι το άτομο είναι ξύπνιο (εξ ου και ο όρος «παράδοξος ύπνος»). Τα όνειρα συχνά συνοδεύονται από ταχείες κινήσεις των ματιών (με κλειστά βλέφαρα). Επομένως, το όνειρο ονομάζεται επίσης ύπνος με γρήγορες κινήσεις των ματιών (δείτε επίσης SLEEP). Το ΗΕΓ σας επιτρέπει να διαγνώσετε ορισμένες ασθένειες του εγκεφάλου, ιδιαίτερα την επιληψία (βλ. EPILEPSY).
Αν καταγράφετε την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια της δράσης ενός συγκεκριμένου ερεθίσματος (οπτικής, ακουστικής ή απτικής), μπορείτε να προσδιορίσετε το λεγόμενο. προκληθέντα δυναμικά - σύγχρονες εκκενώσεις κάποιας ομάδας νευρώνων, που προκύπτουν ως απόκριση σε ένα συγκεκριμένο εξωτερικό ερέθισμα. Η μελέτη των επαναλαμβανόμενων δυνατοτήτων κατέστησε δυνατή τη διευκρίνιση του εντοπισμού των λειτουργιών του εγκεφάλου, ειδικότερα, για να συνδέσει τη λειτουργία της ομιλίας με ορισμένες περιοχές των κροταφικών και μετωπιαίων λοβών. Η μελέτη αυτή συμβάλλει επίσης στην εκτίμηση της κατάστασης των αισθητηρίων συστημάτων σε ασθενείς με μειωμένη ευαισθησία.
ΝΕΥΡΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ
Οι σημαντικότεροι νευροδιαβιβαστές του εγκεφάλου είναι η ακετυλοχολίνη, η νορεπινεφρίνη, η σεροτονίνη, η ντοπαμίνη, το γλουταμικό, το γ-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA), οι ενδορφίνες και οι εγκεφαλίνες. Εκτός από αυτές τις γνωστές ουσίες, ένας μεγάλος αριθμός άλλων που δεν έχουν μελετηθεί ακόμα πιθανότατα λειτουργούν στον εγκέφαλο. Μερικοί νευροδιαβιβαστές δρουν μόνο σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου. Έτσι, οι ενδορφίνες και εγκεφαλίνες βρίσκονται μόνο στις οδούς που διεξάγουν παρορμήσεις πόνου. Άλλοι διαμεσολαβητές, όπως το γλουταμικό ή το GABA, διανέμονται ευρύτερα.
Η δράση των νευροδιαβιβαστών.
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, οι νευροδιαβιβαστές, που δρουν στην μετασυναπτική μεμβράνη, αλλάζουν την αγωγιμότητά τους για τα ιόντα. Συχνά αυτό συμβαίνει μέσω της ενεργοποίησης στον μετασυναπτικό νευρώνα του δεύτερου συστήματος "μεσολαβητή", για παράδειγμα κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP). Η δράση των νευροδιαβιβαστών μπορεί να τροποποιηθεί υπό την επίδραση μιας άλλης κατηγορίας νευροχημικών ουσιών - πεπτιδικών νευροδιαμορφωτών. Ελευθερώνονται από την προσυναπτική μεμβράνη ταυτόχρονα με τον μεσολαβητή, έχουν την ικανότητα να ενισχύουν ή με άλλο τρόπο να αλλοιώνουν την επίδραση των μεσολαβητών στη μεσυναπτική μεμβράνη.
Το πρόσφατα ανακαλυφθέν σύστημα ενδορφίνης-εγκεφαλίνης είναι σημαντικό. Οι εγκεφαλίνες και οι ενδορφίνες είναι μικρά πεπτίδια που αναστέλλουν τη διέγερση των παλμών από τον πόνο με τη δέσμευση σε υποδοχείς στο ΚΝΣ, συμπεριλαμβανομένων των υψηλότερων ζωνών του φλοιού. Αυτή η οικογένεια των νευροδιαβιβαστών καταστέλλει την υποκειμενική αντίληψη του πόνου.
Ψυχοδραστικά φάρμακα
- ουσίες που μπορούν να δεσμευτούν ειδικά σε ορισμένους υποδοχείς του εγκεφάλου και να προκαλέσουν αλλαγές συμπεριφοράς. Εντοπίστηκε αρκετοί μηχανισμοί της δράσης τους. Μερικοί επηρεάζουν τη σύνθεση των νευροδιαβιβαστών, άλλοι - τη συσσώρευση και την απελευθέρωσή τους από τα συνοπτικά κυστίδια (για παράδειγμα, η αμφεταμίνη προκαλεί ταχεία απελευθέρωση νορεπινεφρίνης). Ο τρίτος μηχανισμός είναι να συνδέεται με τους υποδοχείς και να μιμείται τη δράση ενός φυσικού νευροδιαβιβαστή, για παράδειγμα, η επίδραση του LSD (διαιθυλαμίδιο του λυσεργικού οξέος) εξηγείται από την ικανότητά του να δεσμεύεται με υποδοχείς σεροτονίνης. Ο τέταρτος τύπος δράσης φαρμάκου είναι ο αποκλεισμός υποδοχέα, δηλ. ανταγωνισμού με τους νευροδιαβιβαστές. Αυτά τα ευρέως χρησιμοποιούμενα αντιψυχωτικά όπως οι φαινοθειαζίνες (για παράδειγμα, η χλωροπρομαζίνη ή η αμιναζίνη) αποκλείουν τους υποδοχείς ντοπαμίνης και έτσι μειώνουν την επίδραση της ντοπαμίνης στους μετασυναπτικούς νευρώνες. Τέλος, ο τελευταίος κοινός μηχανισμός δράσης είναι η αναστολή της αδρανοποίησης του νευροδιαβιβαστή (πολλά φυτοφάρμακα παρεμποδίζουν την απενεργοποίηση της ακετυλοχολίνης).
Είναι γνωστό από καιρό ότι η μορφίνη (ένα καθαρισμένο προϊόν παπαρούνας οπιούχου) δεν έχει μόνο έντονο αναλγητικό (αναλγητικό) αποτέλεσμα, αλλά και την ικανότητα να προκαλεί ευφορία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιείται ως φάρμακο. Η δράση της μορφίνης συνδέεται με την ικανότητά της να δεσμεύεται με υποδοχείς στο σύστημα ανθρώπινης ενδορφίνης-εγκεφαλίνης (βλέπε επίσης DRUG). Αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά παραδείγματα του γεγονότος ότι μια χημική ουσία διαφορετικής βιολογικής προέλευσης (στην περίπτωση αυτή φυτικής προέλευσης) είναι ικανή να επηρεάσει τη λειτουργία του εγκεφάλου των ζώων και των ανθρώπων, αλληλεπιδρώντας με συγκεκριμένα συστήματα νευροδιαβιβαστών. Ένα άλλο πολύ γνωστό παράδειγμα είναι το curare, που προέρχεται από ένα τροπικό φυτό και είναι ικανό να εμποδίζει τους υποδοχείς της ακετυλοχολίνης. Οι Ινδοί της Νότιας Αμερικής λιπαίνουν κεφαλές βέλους curare, χρησιμοποιώντας το παράλυτο αποτέλεσμα που συνδέεται με τον αποκλεισμό της νευρομυϊκής μετάδοσης.
ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ
Η έρευνα στον εγκέφαλο είναι δύσκολη για δύο κύριους λόγους. Πρώτον, ο εγκέφαλος, προστατευμένος με ασφάλεια από το κρανίο, δεν μπορεί να συνδεθεί άμεσα. Δεύτερον, οι νευρώνες του εγκεφάλου δεν αναγεννούνται, οπότε οποιαδήποτε παρέμβαση μπορεί να οδηγήσει σε μη αναστρέψιμες βλάβες.
Παρά τις δυσκολίες αυτές, η εγκεφαλική έρευνα και κάποιες μορφές θεραπείας (κυρίως, νευροχειρουργική επέμβαση) είναι γνωστές από την αρχαιότητα. Αρχαιολογικά ευρήματα δείχνουν ότι ήδη στην αρχαιότητα, ο άνθρωπος έσπασε το κρανίο για να αποκτήσει πρόσβαση στον εγκέφαλο. Ιδιαίτερα έντονη εγκεφαλική έρευνα διεξήχθη κατά τη διάρκεια περιόδων πολέμου, όταν ήταν δυνατόν να παρατηρηθεί μια ποικιλία τραυματισμών στο κεφάλι.
Η βλάβη του εγκεφάλου ως αποτέλεσμα τραυματισμού στο μέτωπο ή τραυματισμού που σημειώνεται σε ειρηνικό χρόνο είναι ένα είδος πειράματος στο οποίο καταστρέφονται ορισμένα μέρη του εγκεφάλου. Δεδομένου ότι αυτή είναι η μόνη δυνατή μορφή ενός "πειράματος" στον ανθρώπινο εγκέφαλο, μια άλλη σημαντική μέθοδος έρευνας ήταν πειράματα σε πειραματόζωα. Παρατηρώντας τις συμπεριφορικές ή φυσιολογικές συνέπειες της βλάβης σε μια συγκεκριμένη δομή του εγκεφάλου, μπορεί κανείς να κρίνει τη λειτουργία της.
Η ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου σε πειραματόζωα καταγράφεται χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στην επιφάνεια της κεφαλής ή του εγκεφάλου ή εισάγονται στην ουσία του εγκεφάλου. Έτσι, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η δραστικότητα μικρών ομάδων νευρώνων ή μεμονωμένων νευρώνων, καθώς και να αναγνωρισθούν μεταβολές ιοντικών ροών διαμέσου της μεμβράνης. Με τη βοήθεια μιας στερεοτακτικής συσκευής που σας επιτρέπει να εισάγετε το ηλεκτρόδιο σε ένα συγκεκριμένο σημείο του εγκεφάλου, εξετάζονται τα μη προσβάσιμα τμήματα βάθους.
Μια άλλη προσέγγιση είναι η αφαίρεση μικρών περιοχών ζωντανού ιστού εγκεφάλου, μετά την οποία η ύπαρξή του διατηρείται ως μια φέτα τοποθετημένη σε θρεπτικό μέσο ή τα κύτταρα διαχωρίζονται και μελετώνται σε κυτταροκαλλιέργειες. Στην πρώτη περίπτωση, μπορείτε να εξερευνήσετε την αλληλεπίδραση των νευρώνων, στη δεύτερη - τη δραστηριότητα των μεμονωμένων κυττάρων.
Όταν μελετάται η ηλεκτρική δραστηριότητα των μεμονωμένων νευρώνων ή των ομάδων τους σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, η αρχική δραστηριότητα καταγράφεται συνήθως αρχικά, κατόπιν προσδιορίζεται η επίδραση ενός συγκεκριμένου αποτελέσματος επί της λειτουργίας των κυττάρων. Σύμφωνα με άλλη μέθοδο, μέσω του εμφυτευμένου ηλεκτροδίου εφαρμόζεται ηλεκτρική ώθηση για την τεχνητή ενεργοποίηση των πλησιέστερων νευρώνων. Έτσι μπορείτε να μελετήσετε τις επιδράσεις ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου στις άλλες περιοχές του. Αυτή η μέθοδος ηλεκτρικής διέγερσης ήταν χρήσιμη στη μελέτη συστημάτων ενεργοποίησης στελεχών που διέρχονται μέσω του μεσεγκεφάλου. χρησιμοποιείται επίσης όταν προσπαθεί να καταλάβει πώς συμβαίνουν οι διαδικασίες μάθησης και μνήμης στο συναπτικό επίπεδο.
Πριν από εκατό χρόνια κατέστη σαφές ότι οι λειτουργίες του αριστερού και δεξιού ημισφαιρίου είναι διαφορετικές. Ένας γάλλος χειρούργος P. Brock, παρακολουθώντας ασθενείς με αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο (εγκεφαλικό επεισόδιο), διαπίστωσε ότι μόνο οι ασθενείς με βλάβη στο αριστερό ημισφαίριο υπέφεραν από μια διαταραχή ομιλίας. Περαιτέρω μελέτες για την εξειδίκευση των ημισφαιρίων συνεχίστηκαν με τη χρήση άλλων μεθόδων, για παράδειγμα, καταγραφή ΕΗΓ και προκληθέντων δυναμικών.
Τα τελευταία χρόνια, χρησιμοποιούνται πολύπλοκες τεχνολογίες για τη λήψη εικόνων (απεικονίσεων) του εγκεφάλου. Έτσι, η υπολογιστική τομογραφία (CT) έχει φέρει επανάσταση στην κλινική νευρολογία, επιτρέποντας την λήψη in vivo λεπτομερούς (στρωματοποιημένης) εικόνας των δομών του εγκεφάλου. Μια άλλη μέθοδος απεικόνισης - τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) - δίνει μια εικόνα της μεταβολικής δραστηριότητας του εγκεφάλου. Στην περίπτωση αυτή, ένα βραχύβιο ραδιοϊσότοπο εισάγεται σε ένα άτομο, το οποίο συσσωρεύεται σε διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου, και τόσο περισσότερο, τόσο μεγαλύτερη είναι η μεταβολική του δραστηριότητα. Με τη βοήθεια του ΡΕΤ, αποδείχθηκε επίσης ότι οι λειτουργίες ομιλίας της πλειοψηφίας των εξεταζομένων συνδέονται με το αριστερό ημισφαίριο. Δεδομένου ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί με ένα τεράστιο αριθμό παράλληλων δομών, το ΡΕΤ παρέχει τέτοιες πληροφορίες σχετικά με λειτουργίες του εγκεφάλου που δεν μπορούν να ληφθούν με μεμονωμένα ηλεκτρόδια.
Κατά κανόνα, η εγκεφαλική έρευνα διεξάγεται χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό μεθόδων. Για παράδειγμα, ο αμερικανικός νευροβιολόγος R. Sperri, με τους εργαζόμενους, χρησιμοποίησε ως διαδικασία θεραπείας για την αποκοπή του corpus callosum (δέσμη των νευραξόνων που συνδέουν αμφότερα τα ημισφαίρια) σε μερικούς ασθενείς με επιληψία. Στη συνέχεια, σε αυτούς τους ασθενείς με «διαχωρισμένο» εγκέφαλο ερευνήθηκε η ημισφαιρική εξειδίκευση. Διαπιστώθηκε ότι για την ομιλία και άλλες λογικές και αναλυτικές λειτουργίες, το κυρίαρχο κυρίαρχο (συνήθως αριστερό) ημισφαίριο είναι υπεύθυνο, ενώ το μη κυρίαρχο ημισφαίριο αναλύει τις χωροχρονικές παραμέτρους του εξωτερικού περιβάλλοντος. Έτσι, ενεργοποιείται όταν ακούμε μουσική. Μία ψηφιακή εικόνα της δραστηριότητας του εγκεφάλου υποδηλώνει ότι υπάρχουν πολυάριθμες εξειδικευμένες περιοχές μέσα στον φλοιό και τις υποκριτικές δομές. η ταυτόχρονη δραστηριότητα αυτών των περιοχών επιβεβαιώνει την έννοια του εγκεφάλου ως υπολογιστική συσκευή με παράλληλη επεξεργασία δεδομένων.
Με την εμφάνιση νέων μεθόδων έρευνας, οι ιδέες σχετικά με τις λειτουργίες του εγκεφάλου είναι πιθανό να αλλάξουν. Η χρήση συσκευών που μας επιτρέπουν να αποκτήσουμε έναν «χάρτη» της μεταβολικής δραστηριότητας διαφόρων τμημάτων του εγκεφάλου, καθώς και τη χρήση μοριακών γενετικών προσεγγίσεων, θα πρέπει να εμβαθύνει τις γνώσεις μας για τις διαδικασίες που συμβαίνουν στον εγκέφαλο. Βλ. Επίσης νευροψυχολογία.
ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΝΑΤΟΜΙΑ
Σε διαφορετικούς τύπους σπονδυλωτών, ο εγκέφαλος είναι αξιοσημείωτα παρόμοιος. Αν κάνουμε συγκρίσεις στο επίπεδο των νευρώνων, βρίσκουμε μια ξεχωριστή ομοιότητα τέτοιων χαρακτηριστικών όπως οι χρησιμοποιούμενες νευροδιαβιβαστές, οι διακυμάνσεις των συγκεντρώσεων ιόντων, οι τύποι κυττάρων και οι φυσιολογικές λειτουργίες. Οι θεμελιώδεις διαφορές αποκαλύπτονται μόνο όταν συγκρίνονται με τα ασπόνδυλα. Οι νευρώνες των σπονδυλωτών είναι πολύ μεγαλύτεροι. συχνά συνδέονται μεταξύ τους όχι με χημικά, αλλά με ηλεκτρικές συνάψεις, που σπάνια βρίσκονται στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Στο νευρικό σύστημα ασπόνδυλων εντοπίζονται ορισμένοι νευροδιαβιβαστές που δεν είναι χαρακτηριστικοί των σπονδυλωτών.
Μεταξύ των σπονδυλωτών, οι διαφορές στη δομή του εγκεφάλου σχετίζονται κυρίως με την αναλογία των επιμέρους δομών του. Αξιολογώντας τις ομοιότητες και τις διαφορές στον εγκέφαλο των ψαριών, των αμφιβίων, των ερπετών, των πτηνών, των θηλαστικών (συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων), είναι δυνατόν να αντληθούν διάφορα γενικά πρότυπα. Πρώτον, όλα αυτά τα ζώα έχουν την ίδια δομή και λειτουργίες των νευρώνων. Δεύτερον, η δομή και οι λειτουργίες του νωτιαίου μυελού και του εγκεφάλου είναι πολύ παρόμοιες. Τρίτον, η εξέλιξη των θηλαστικών συνοδεύεται από έντονη αύξηση των φλοιωδών δομών που επιτυγχάνουν μέγιστη ανάπτυξη στα πρωτεύοντα. Στα αμφίβια, ο φλοιός αποτελεί μόνο ένα μικρό μέρος του εγκεφάλου, ενώ στους ανθρώπους είναι η κυρίαρχη δομή. Πιστεύεται, ωστόσο, ότι οι αρχές της λειτουργίας του εγκεφάλου όλων των σπονδυλωτών είναι σχεδόν οι ίδιες. Οι διαφορές καθορίζονται από τον αριθμό των εσωτερικών συνδέσεων και αλληλεπιδράσεων, που είναι το υψηλότερο, τόσο πιο πολύπλοκο είναι ο εγκέφαλος. Δείτε επίσης ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΝΑΤΟΜΙΑ.
Ανθρώπινο μυαλό
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένα όργανο του κεντρικού νευρικού συστήματος που αποτελείται από πολλά διασυνδεδεμένα νευρικά κύτταρα και τις διαδικασίες τους.
Το ανθρώπινο μυαλό καταλαμβάνει σχεδόν ολόκληρη την κοιλότητα της εγκεφαλικής κρανιακής περιοχής, τα οστά των οποίων προστατεύουν τον εγκέφαλο από εξωτερικές μηχανικές βλάβες. Στη διαδικασία ανάπτυξης και ανάπτυξης, ο εγκέφαλος παίρνει τη μορφή ενός κρανίου.
Το περιεχόμενο
Μάζα εγκεφάλου [επεξεργασία]
Η μάζα του εγκεφάλου των φυσιολογικών ανθρώπων κυμαίνεται από 1000 έως περισσότερο από 2000 γραμμάρια, που κατά μέσο όρο είναι περίπου 2% του σωματικού βάρους. Ο εγκέφαλος των ανδρών έχει μέσο βάρος κατά 100-150 γραμμάρια περισσότερο από τον εγκέφαλο των γυναικών [1]. Πιστεύεται ευρέως ότι οι ψυχικές ικανότητες ενός ατόμου εξαρτώνται από τη μάζα του εγκεφάλου: όσο μεγαλύτερη είναι η εγκεφαλική μάζα, τόσο πιο ταλαντούμενο είναι το άτομο. Ωστόσο, είναι προφανές ότι αυτό δεν συμβαίνει πάντα [2]. Για παράδειγμα, ο εγκέφαλος του Ι. Σ. Τουργκένεφ ζύγιζε το 2012 και ο εγκέφαλος του Anatol France - 1017 g. Ο βαρύτερος εγκέφαλος - 2850 g - βρέθηκε σε ένα άτομο που υπέφερε από επιληψία και ηλίθια [3]. Ο εγκέφαλός του ήταν λειτουργικά κατώτερος. Έτσι, δεν υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ της μάζας του εγκεφάλου και των πνευματικών ικανοτήτων του ατόμου. Ωστόσο, σε μεγάλα δείγματα, πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει μια θετική συσχέτιση μεταξύ της εγκεφαλικής μάζας και των πνευματικών ικανοτήτων, καθώς και μεταξύ της μάζας ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου και των διαφόρων γνωστικών ικανοτήτων [4] [5].
Ο βαθμός ανάπτυξης του εγκεφάλου μπορεί να εκτιμηθεί, ειδικότερα, από τη σχέση της μάζας του νωτιαίου μυελού με τον εγκέφαλο. Έτσι, στις γάτες είναι 1: 1, στα σκυλιά είναι 1: 3, στους κατώτερους πιθήκους είναι 1:16, στους ανθρώπους είναι 1:50. Στον πληθυσμό της Άνω Παλαιολιθικής, ο εγκέφαλος ήταν αισθητά (10-12%) μεγαλύτερος από τον εγκέφαλο του σύγχρονου ανθρώπου [6] - 1: 55-1: 56.
Δομή του εγκεφάλου [επεξεργασία]
Ο όγκος του ανθρώπινου εγκεφάλου είναι 91-95% της χωρητικότητας του κρανίου. Στον εγκέφαλο, υπάρχουν πέντε τμήματα: το medulla, το οπίσθιο, το οποίο περιλαμβάνει τη γέφυρα και την παρεγκεφαλίδα, την επιφυσίδα, το μεσαίο, το ενδιάμεσο και το πρόσθιο εγκέφαλο, που αντιπροσωπεύονται από τα μεγάλα ημισφαίρια. Μαζί με τη διαίρεση σε τμήματα που δίνονται παραπάνω, ολόκληρος ο εγκέφαλος χωρίζεται σε τρία μεγάλα μέρη:
- Εγκεφαλικά ημισφαίρια.
- Παρεγκεφαλίδα.
- Στέλεχος εγκεφάλου.
Ο εγκεφαλικός φλοιός καλύπτει τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου: δεξιά και αριστερά.
Κέλυφος εγκεφάλου [επεξεργασία]
Ο εγκέφαλος, όπως και ο νωτιαίος μυελός, καλύπτεται με τρεις μεμβράνες: μαλακό, αραχνοειδές και στερεό.
Η μαλακή, ή αγγειακή, μεμβράνη του εγκεφάλου (πλάσμα Pia mater encephali) είναι ακριβώς δίπλα στην ουσία του εγκεφάλου, πηγαίνει σε όλες τις αυλακώσεις, καλύπτει όλες τις συνέλιες. Αποτελείται από χαλαρό συνδετικό ιστό, στον οποίο πολλά σκάφη διακλαδίζονται στον εγκέφαλο. Οι λεπτές διαδικασίες του συνδετικού ιστού, οι οποίες εισέρχονται βαθιά στη μάζα του εγκεφάλου, απομακρύνονται από το χοριοειδές.
Η αραχνοειδής μεμβράνη του εγκεφάλου (lat. Arachnoidea encephali) είναι λεπτή, ημιδιαφανής, δεν έχει αγγεία. Ταιριάζει σφιχτά στις συσπάσεις του εγκεφάλου, αλλά δεν εισέρχεται στις αυλακώσεις, ως αποτέλεσμα των οποίων σχηματίζονται υπεραχειροειδείς δεξαμενές γεμάτες με εγκεφαλονωτιαίο υγρό μεταξύ των αγγειακών και αραχνοειδών μεμβρανών, εξαιτίας των οποίων τροφοδοτείται το αραχνοειδές. Η μεγαλύτερη εγκεφαλική επιμήκη δεξαμενή βρίσκεται στο πίσω μέρος της τέταρτης κοιλίας, ανοίγει το κεντρικό άνοιγμα της τέταρτης κοιλίας. η δεξαμενή του πλευρικού βόθρου βρίσκεται στην πλευρική αυλάκωση του μεγάλου εγκεφάλου. μεταξύ των λεπίδων του εγκεφάλου. διατομή δεξαμενής - στη θέση του οπτικού chiasma (τομή).
Η σκληρή μήνιγγα του εγκεφάλου (lat Dura dur encephali) είναι το περιόστεο για την εσωτερική επιφάνεια του εγκεφάλου των οστών του κρανίου. Σε αυτή τη μεμβράνη, παρατηρείται η υψηλότερη συγκέντρωση υποδοχέων πόνου στο ανθρώπινο σώμα, ενώ δεν υπάρχουν υποδοχείς πόνου στον ίδιο τον εγκέφαλο.
Η σκληρή μήνιγγα είναι κατασκευασμένη από πυκνό συνδετικό ιστό, επενδεδυμένο από το εσωτερικό με επίπεδη, υγρανθέντα κύτταρα, σφικτά συντηγμένα με τα οστά του κρανίου στην περιοχή της εσωτερικής βάσης. Μεταξύ του στερεού και του αραχνοειδούς κελύφους είναι ένας υποδιαμορφωμένος χώρος γεμάτος με serous υγρό.
Δομικά μέρη του εγκεφάλου [επεξεργασία]
Επιμήκιος εγκέφαλος [επεξεργασία]
Το medulla oblongata αναπτύσσεται από το πέμπτο κυστίδιο του εγκεφάλου (επιπλέον). Το medulla oblongata είναι μια συνέχεια του νωτιαίου μυελού με μειωμένη κατάτμηση. Η γκρίζα ύλη του μυελού oblongata αποτελείται από μεμονωμένους πυρήνες κρανιακών νεύρων. Η λευκή ύλη είναι οι οδοί του νωτιαίου μυελού και του εγκεφάλου, οι οποίες τραβιούνται στο στέλεχος του εγκεφάλου και από εκεί στο νωτιαίο μυελό.
Στην εμπρόσθια επιφάνεια του μυελού oblongata, υπάρχει μια πρόσθια διάμεση σχισμή, από την κάθε πλευρά της οποίας βρίσκονται οι πυκνές λευκές ίνες που ονομάζονται πυραμίδες. Οι πυραμίδες στενεύουν λόγω του γεγονότος ότι ένα μέρος των ινών τους περνά στην αντίθετη πλευρά, σχηματίζοντας ένα σταυροδρόμι πυραμίδων, σχηματίζοντας μια πλάγια πυραμιδική διαδρομή. Ορισμένες λευκές ίνες που δεν τέμνονται σχηματίζουν μια ευθεία διαδρομή πυραμίδας.
Γέφυρα [επεξεργασία]
Η γέφυρα (ευρ. Pons) βρίσκεται πάνω από το μυελό oblongata. Αυτός είναι ένας παχύρρευστος κύλινδρος με εγκάρσιες ίνες. Στο κέντρο της είναι η κύρια αυλάκωση, στην οποία βρίσκεται η κύρια αρτηρία του εγκεφάλου. Και στις δύο πλευρές της αυλάκωσης υπάρχουν σημαντικές βελτιώσεις που σχηματίζονται από πυραμιδικές διαδρομές. Η γέφυρα αποτελείται από ένα μεγάλο αριθμό εγκάρσιων ινών που σχηματίζουν τη λευκή ύλη της - νευρικές ίνες. Μεταξύ των ινών υπάρχουν πολλές συστάδες φαιάς ουσίας που αποτελούν τον πυρήνα της γέφυρας. Συνεχίζοντας στην παρεγκεφαλίδα, οι νευρικές ίνες σχηματίζουν τα μεσαία πόδια.
Παρεγκεφαλίδα [επεξεργασία]
Η παρεγκεφαλίδα (λατινική παρεγκεφαλίδα) βρίσκεται στην οπίσθια επιφάνεια της γέφυρας και το μυελό oblongata στο οπίσθιο κρανιοφόρο. Αποτελείται από δύο ημισφαίρια και ένα σκουλήκι που συνδέει τα ημισφαίρια μεταξύ τους. Η μάζα της παρεγκεφαλίδας 120-150 g.
Η παρεγκεφαλίδα διαχωρίζεται από τον μεγάλο εγκέφαλο με μια οριζόντια σχισμή, στην οποία η σκληρή μήτρα σχηματίζει μια σκηνή παρεγκεφαλίδας που εκτείνεται πάνω από το οπίσθιο φρύα του κρανίου. Κάθε παρεγκεφαλιδικό ημισφαίριο αποτελείται από γκρι και λευκή ύλη.
Η γκρίζα ύλη της παρεγκεφαλίδας περιέχεται στην κορυφή του λευκού με τη μορφή του φλοιού. Οι νευρικοί πυρήνες βρίσκονται εντός των παρεγκεφαλιδικών ημισφαιρίων, η μάζα των οποίων αντιπροσωπεύεται κυρίως από λευκή ύλη. Ο φλοιός των ημισφαιρίων σχηματίζει παράλληλες αυλακώσεις, ανάμεσα στις οποίες υπάρχουν σπείρες του ίδιου σχήματος. Οι γέφυρες διαιρούν κάθε ημισφαίριο της παρεγκεφαλίδας σε διάφορα μέρη. Ένα από τα σωματίδια - ένα θραύσμα, δίπλα στα μεσαία πόδια της παρεγκεφαλίδας, ξεχωρίζει περισσότερο από άλλα. Είναι φυλογενετικά παλαιότερο. Το πτερύγιο και το οζίδιο του σκουληκιού εμφανίζονται ήδη στα κατώτερα σπονδυλωτά και σχετίζονται με τη λειτουργία της αιθουσαίας συσκευής.
Ο φλοιός της παρεγκεφαλιδικής ημισφαιρίας αποτελείται από δύο στρώματα νευρικών κυττάρων: το εξωτερικό μοριακό και κοκκώδες. Το πάχος του φλοιού είναι 1-2,5 mm.
Η γκρίζα ύλη της παρεγκεφαλίδας είναι διακλαδισμένη σε λευκό (στο μεσαίο τμήμα της παρεγκεφαλίδας μπορεί να θεωρηθεί ως κλαδάκι από αειθαλές thuja), επομένως ονομάζεται δέντρο της παρεγκεφαλίδας της ζωής.
Η παρεγκεφαλίδα συνδέεται σε τρία ζεύγη ποδιών με το στέλεχος του εγκεφάλου. Τα πόδια αντιπροσωπεύονται από δέσμες ινών. Τα χαμηλότερα (ουρά) πόδια της παρεγκεφαλίδας πηγαίνουν στο medulla oblongata και ονομάζονται επίσης σωμάτια σχοινιού. Περιλαμβάνουν την οπίσθια σπονδυλική-εγκεφαλική οδό.
Τα μεσαία (γέφυρα) σκέλη της παρεγκεφαλίδας συνδέονται με τη γέφυρα, στην οποία οι εγκάρσιες ίνες περνούν στους νευρώνες του εγκεφαλικού φλοιού. Μέσα από τα μεσαία πόδια περνά το μονοπάτι της φλοιώδους γέφυρας, λόγω του οποίου ο εγκεφαλικός φλοιός επενεργεί στην παρεγκεφαλίδα.
Τα άνω πόδια της παρεγκεφαλίδας με τη μορφή λευκών ινών πηγαίνουν προς την κατεύθυνση του μεσεγκεφάλου, όπου βρίσκονται κατά μήκος των ποδιών του μεσεγκεφάλου και στενεύουν στενά με αυτά. Τα ανώτερα (κρανιακά) πόδια της παρεγκεφαλίδας αποτελούνται κυρίως από τις ίνες των πυρήνων του και χρησιμεύουν ως κύριες οδοί που διεγείρουν τα ωστικά κύπελλα, την υπογαστρική περιοχή και τους κόκκινους πυρήνες.
Τα πόδια βρίσκονται μπροστά και το ελαστικό πίσω. Μεταξύ του ελαστικού και των ποδιών τρέχει η παροχή ύδατος του μεσαίου εγκεφάλου (σύστημα παροχής ύδατος Sylviev). Συνδέει την τέταρτη κοιλία με την τρίτη.
Η κύρια λειτουργία της παρεγκεφαλίδας είναι ο αντανακλαστικός συντονισμός των κινήσεων και η κατανομή του μυϊκού τόνου.
Midbrain [επεξεργασία]
Το κάλυμμα του μεσαίου εγκεφάλου (lat Mesencephalon) βρίσκεται πάνω από το κάλυμμα και καλύπτει από πάνω από το υδραγωγείο του μεσεγκεφάλου. Το καπάκι περιέχει μια πλάκα ελαστικού (cheliflow). Οι δύο άνω λόφοι συνδέονται με τη λειτουργία του οπτικού αναλυτή, λειτουργούν ως κέντρα προσανατολισμού των αντανακλαστικών σε οπτικά ερεθίσματα και επομένως ονομάζονται οπτικά. Οι δύο κάτω βλαστοί είναι ακουστικοί, που σχετίζονται με προσεγγιστικά αντανακλαστικά σε ηχητικά ερεθίσματα. Οι άνω λόφοι συνδέονται με τα πλευρικά στροφαλοφόρα σώματα του διένγκεφα, χρησιμοποιώντας τις άνω λαβές, οι κάτω λόγχοι συνδέονται με τις κάτω χειρολαβές με τα μεσαία στροφαλοφόρα σώματα.
Από την πλάκα του ελαστικού, αρχίζει το εγκεφαλονωτιαίο μονοπάτι, που συνδέει τον εγκέφαλο με το νωτιαίο μυελό. Οι ερεθιστικές ωθήσεις περνούν μέσα από αυτό σε ανταπόκριση σε οπτικά και ακουστικά ερεθίσματα.
Ημισφαιρία [επεξεργασία]
Εγκεφαλικά ημισφαίρια του εγκεφάλου. Αυτές περιλαμβάνουν τους λοβούς των ημισφαιρίων, τον εγκεφαλικό φλοιό (μανδύα), τα βασικά γάγγλια, τον οσφρητικό εγκέφαλο και τις πλευρικές κοιλίες. Τα ημισφαίρια του εγκεφάλου χωρίζονται από μια διαμήκη σχισμή, στην εσοχή της οποίας περιέχεται το corpus callosum, το οποίο τα συνδέει. Σε κάθε ημισφαίριο διακρίνονται οι ακόλουθες επιφάνειες:
- άνω πλευρά, κυρτή, στραμμένη προς την εσωτερική επιφάνεια του κρανίου.
- η κάτω επιφάνεια που βρίσκεται στην εσωτερική επιφάνεια της βάσης του κρανίου.
- μέση επιφάνεια, μέσω της οποίας διασυνδέονται τα ημισφαίρια.
Σε κάθε ημισφαίριο υπάρχουν τμήματα που είναι τα πιο σημαντικά: μπροστά, ο μετωπικός πόλος, πίσω από τον ινιακό πόλο, στην πλευρά, τον κροταφικό πόλο. Επιπλέον, κάθε εγκεφαλικό ημισφαίριο χωρίζεται σε τέσσερις μεγάλους λοβούς: το μετωπιαίο, το βρεγματικό, το ινιακό και το κροταφικό. Στην εσοχή του πλευρικού βόθρου του εγκεφάλου υπάρχει ένα μικρό ποσοστό - το νησί. Το ημισφαίριο χωρίζεται σε λοβούς των αυλάκων. Το πιο βαθύ από αυτά είναι πλευρικό, ή πλευρικό, και ονομάζεται επίσης Sulvium sulcus. Η πλευρική αυλάκωση διαχωρίζει τον κροταφικό λοβό από το μετωπικό και το βρεγματικό. Από την ανώτερη άκρη των ημισφαιρίων, η κεντρική αυλάκωση, ή η αυλάκωση του Roland, κατεβαίνει. Διαχωρίζει τον μετωπιαίο λοβό του εγκεφάλου από το βρεγματικό. Ο ινιακός λοβός διαχωρίζεται από το βρεγματικό μόνο από τη μεσαία επιφάνεια των ημισφαιρίων - το πελματιαίο-ινιακό σούκο.
Τα εγκεφαλικά ημισφαίρια από έξω είναι καλυμμένα με γκρίζα ύλη που σχηματίζει τον εγκεφαλικό φλοιό ή μανδύα. Στον φλοιό υπάρχουν 15 δισεκατομμύρια κύτταρα και αν λάβουμε υπόψη ότι καθένας από αυτούς έχει από 7 έως 10 χιλιάδες συνδέσεις με γειτονικά κύτταρα, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι λειτουργίες του φλοιού είναι ευέλικτες, σταθερές και αξιόπιστες. Η επιφάνεια του φλοιού αυξάνεται σημαντικά λόγω των αυλακώσεων και των συρραφών. Ο φυλογενετικός φλοιός είναι η μεγαλύτερη δομή του εγκεφάλου, η περιοχή του είναι περίπου 220 χιλιάδες mm 2.
Σεξουαλικές διαφορές [επεξεργασία]
Μέθοδοι τομογραφικής σάρωσης επέτρεψαν να προσδιοριστούν πειραματικά οι διαφορές στη δομή του εγκεφάλου των γυναικών και των ανδρών [7] [8]. Έχει διαπιστωθεί ότι ο αρσενικός εγκέφαλος έχει περισσότερες συνδέσεις μεταξύ των ζωνών στα ημισφαίρια και της γυναίκας μεταξύ των ημισφαιρίων. Θεωρείται ότι ο εγκέφαλος των ανδρών είναι περισσότερο βελτιστοποιημένος για κινητικές δεξιότητες και η γυναίκα για αναλυτική και διαισθητική σκέψη. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα αποτελέσματα αυτά πρέπει να εφαρμοστούν στον πληθυσμό στο σύνολό του και όχι σε άτομα. Αυτές οι διαφορές στη δομή του εγκεφάλου ήταν πιο έντονες όταν συγκρίθηκαν ομάδες ηλικίας 13,4 έως 17 ετών. Ωστόσο, με την ηλικία στον εγκέφαλο στις γυναίκες, αυξήθηκε ο αριθμός των συνδέσεων μεταξύ των ζωνών στα ημισφαίρια, γεγονός που ελαχιστοποιεί τις διακεκριμένες διαρθρωτικές διαφορές μεταξύ των δύο φύλων [8].
Ταυτόχρονα, παρά την ύπαρξη διαφορών στην ανατομική και μορφολογική δομή του εγκεφάλου των γυναικών και των ανδρών, δεν υπάρχουν αποφασιστικά σημεία ή συνδυασμοί τους που να μας επιτρέπουν να μιλάμε για έναν ειδικό "αρσενικό" ή συγκεκριμένα "θηλυκό" εγκέφαλο [9]. Υπάρχουν χαρακτηριστικά του εγκεφάλου τα οποία είναι πιο κοινά μεταξύ των γυναικών και παρατηρούνται συχνότερα στους άντρες, ωστόσο, και οι δύο μπορούν να εκδηλωθούν στο αντίθετο φύλο, και οποιαδήποτε σταθερά σύνολα τέτοιων σημείων πρακτικά δεν παρατηρούνται.
Ανάπτυξη εγκεφάλου [επεξεργασία]
Προγεννητική ανάπτυξη [10] [επεξεργασία]
Ανάπτυξη που εμφανίζεται στην περίοδο πριν από τη γέννηση, ενδομήτρια ανάπτυξη του εμβρύου. Στην προγεννητική περίοδο, υπάρχει μια έντονη φυσιολογική ανάπτυξη του εγκεφάλου, των αισθητήριων και τελεστικών του συστημάτων.
Natal [10] condition [επεξεργασία]
Η διαφοροποίηση των συστημάτων του εγκεφαλικού φλοιού συμβαίνει βαθμιαία, πράγμα που οδηγεί σε ανομοιόμορφη ωρίμανση των επιμέρους δομών του εγκεφάλου.
Όταν γεννιέται ένα παιδί, οι υποκορεστικοί σχηματισμοί σχηματίζονται ουσιαστικά και οι περιοχές προβολής του εγκεφάλου πλησιάζουν το τελικό στάδιο της ωρίμανσης, στο οποίο καταλήγουν οι νευρικές συνδέσεις που προέρχονται από τους υποδοχείς διαφορετικών αισθητηρίων οργάνων (συστήματα αναλυτών) και προέρχονται οι κινητήριες διαδρομές [11].
Αυτές οι περιοχές λειτουργούν ως ένα συσσωμάτωμα και των τριών μπλοκ εγκεφάλου. Αλλά μεταξύ αυτών το υψηλότερο επίπεδο ωρίμανσης επιτυγχάνεται με τη δομή του μπλοκ ρύθμισης της εγκεφαλικής δραστηριότητας (το πρώτο μπλοκ του εγκεφάλου). Στη δεύτερη (μπλοκ λήψης, επεξεργασία και αποθήκευση πληροφοριών) και στην τρίτη (μπλοκ προγραμματισμού, ρύθμισης και ελέγχου της δραστηριότητας) μπλοκ μόνο οι περιοχές του φλοιού που σχετίζονται με τους πρωτεύοντες λοβούς που λαμβάνουν εισερχόμενες πληροφορίες (δεύτερο μπλοκ) (3ο μπλοκ) [12].
Άλλες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού κατά τη στιγμή του τοκετού δεν φθάνουν σε επαρκές επίπεδο ωριμότητας. Αυτό αποδεικνύεται από το μικρό μέγεθος των κυττάρων τους, το μικρό πλάτος των ανώτερων στρωμάτων τους, που εκτελούν μια συνειρμική λειτουργία, το σχετικά μικρό μέγεθος της περιοχής που καταλαμβάνουν και την ανεπαρκή μυελίνωση των στοιχείων τους.
Περίοδος από 2 έως 5 έτη [επεξεργασία]
Σε ηλικία δύο έως πέντε ετών, εμφανίζεται η ωρίμανση των δευτερογενών, συσχετιζόμενων εγκεφαλικών πεδίων, μερικά από τα οποία (οι δευτερεύουσες γνωστικές ζώνες των συστημάτων αναλυτών) εντοπίζονται στο δεύτερο και τρίτο μπλοκ (η περιοχή του προ-κινητήρα). Αυτές οι δομές παρέχουν τις διαδικασίες αντίληψης και εκτέλεσης μιας ακολουθίας ενεργειών [11].
Περίοδος από 5 έως 7 έτη [επεξεργασία]
Τα επόμενα είναι τριτογενή (συσχετιζόμενα) πεδία εγκεφάλου. Πρώτον, αναπτύσσεται το οπίσθιο συσχετιστικό πεδίο - η παραμέτο-κροταφική-ινιακή περιοχή, τότε, το πρόσθιο συγκροτητικό πεδίο - η προμετωπική περιοχή.
Τα τριτογενή πεδία κατέχουν την υψηλότερη θέση στην ιεραρχία της αλληλεπίδρασης διαφόρων εγκεφαλικών ζωνών και εδώ εκτελούνται οι πιο πολύπλοκες μορφές επεξεργασίας πληροφοριών. Η οπίσθια συνεταιριστική περιοχή παρέχει τη σύνθεση όλων των εισερχόμενων πολυτροπικών πληροφοριών στην υπερ-μοντελική αναπόσπαστη αντανάκλαση της περιβάλλουσας οντότητας της πραγματικότητας στο σύνολο των συνδέσεών της και των σχέσεών της. Η μπροστινή ένωση είναι υπεύθυνη για την αυθαίρετη ρύθμιση σύνθετων μορφών πνευματικής δραστηριότητας, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής των αναγκαίων πληροφοριών που είναι απαραίτητες για τη δραστηριότητα αυτή, του σχηματισμού προγραμμάτων δραστηριοτήτων στη βάση του και του ελέγχου της σωστής πορείας τους.
Έτσι, κάθε ένα από τα τρία λειτουργικά τμήματα του εγκεφάλου φθάνει σε πλήρη ωριμότητα σε διαφορετικούς χρόνους και η ωρίμανση συνεχίζεται διαδοχικά από την πρώτη έως την τρίτη ομάδα. Αυτός είναι ο τρόπος από τον πυθμένα προς τα πάνω - από τους υποκείμενους σχηματισμούς έως τους υπερκείμενους, από τις υποκριτικές δομές μέχρι τα βασικά πεδία, από τα κύρια πεδία μέχρι τα συνθετικά. Η βλάβη κατά τη διαμόρφωση οποιουδήποτε από αυτά τα επίπεδα μπορεί να οδηγήσει σε αποκλίσεις στην ωρίμανση του επόμενου λόγω της απουσίας διεγερτικών επιδράσεων από το υποκείμενο χαλασμένο επίπεδο [11].