Introducere

Creierul este cea mai complexă parte a corpului uman. Acest organ de trei kilograme este sediul inteligenței, interpret al simțurilor, inițiator al mișcării corpului și controlor al comportamentului. Așezat în cochilia sa osoasă și spălat de lichid protector, creierul este sursa tuturor calităților care definesc umanitatea noastră. Creierul este bijuteria coroanei corpului uman.

Timp de secole, oamenii de știință și filosofii au fost fascinați de creier, dar până de curând au privit creierul ca fiind aproape de neînțeles. Acum, însă, creierul începe să renunțe la secretele sale. Oamenii de știință au aflat mai multe despre creier în ultimii 10 ani decât în ​​toate secolele anterioare, datorită ritmului accelerat al cercetării în științele neurologice și comportamentale și al dezvoltării de noi tehnici de cercetare. Drept urmare, Congresul a numit anii '90 Deceniul Creierului. În prima linie a cercetărilor asupra creierului și a altor elemente ale sistemului nervos se află Institutul Național al Tulburărilor Neurologice și Accidentului Vascular cerebral (NINDS), care realizează și susține studii științifice în Statele Unite și în întreaga lume.

Această fișă informativă este o introducere de bază în creierul uman. Vă poate ajuta să înțelegeți cum funcționează creierul sănătos, cum să îl mențineți sănătos și ce se întâmplă atunci când creierul este bolnav sau disfuncțional.

Imaginea 1

bază

Arhitectura creierului

Creierul este ca un comitet de experți. Toate părțile creierului funcționează împreună, dar fiecare parte are propriile sale proprietăți speciale. Creierul poate fi împărțit în trei unități de bază: creierul anterior, creierul mediu și creierul posterior.

Creierul posterior include partea superioară a măduvei spinării, trunchiul creierului și o minge de țesut ridată numită cerebel (1). Creierul posterior controlează funcțiile vitale ale corpului, cum ar fi respirația și ritmul cardiac. Cerebelul coordonează mișcarea și este implicat în mișcările de memorie învățate. Când cânți la pian sau lovești o minge de tenis, activezi cerebelul. Partea superioară a trunchiului cerebral este creierul mediu, care controlează unele acțiuni reflexe și face parte din circuitul implicat în controlul mișcărilor ochilor și a altor mișcări voluntare. Creierul anterior este cea mai mare și mai dezvoltată parte a creierului uman: constă în principal din cerebrul (2) și structurile ascunse sub el (vezi „Creierul interior”).

Când oamenii văd imagini ale creierului, observă de obicei creierul. Cerebrul se află în partea superioară a creierului și este sursa activităților intelectuale. Vă ține amintirile, vă permite să planificați, vă permite să vă imaginați și să gândiți. Vă permite să recunoașteți prietenii, să citiți cărți și să jucați jocuri.

Cerebrul este împărțit în două jumătăți (emisfere) de o fisură profundă. În ciuda divizării, cele două emisfere cerebrale comunică între ele printr-un tract gros de fibre nervoase care se află la baza acestei fisuri. Deși cele două emisfere par a fi imagini în oglindă unele cu altele, ele sunt diferite. De exemplu, capacitatea de a forma cuvinte pare să se afle în principal în emisfera stângă, în timp ce emisfera dreaptă pare să controleze multe abilități de raționament abstract.

Dintr-un motiv încă necunoscut, aproape toate semnalele de la creier la corp și viceversa trec pe drumul spre și de la creier. Aceasta înseamnă că emisfera cerebrală dreaptă controlează în principal partea stângă a corpului, iar emisfera stângă controlează în principal partea dreaptă. Când o parte a creierului este deteriorată, partea opusă a corpului este afectată. De exemplu, un accident vascular cerebral în emisfera dreaptă a creierului poate lăsa brațul și piciorul stâng paralizate.

Geografia gândirii

Fiecare emisferă cerebrală poate fi împărțită în secțiuni sau lobi, fiecare dintre ei fiind specializat în funcții diferite. Pentru a înțelege fiecare lob și specialitatea sa, vom face un tur al emisferelor cerebrale, începând cu cele două Lobii frontali (3), care se află direct în spatele frunții. Când planificați un program, vă imaginați viitorul sau utilizați argumente motivate, acești doi lobi fac o mare parte din muncă. Unul dintre modurile în care lobii frontali par să facă aceste lucruri este acționând ca site-uri de stocare pe termen scurt, permițând să se țină cont de o idee în timp ce sunt luate în considerare alte idei. În porțiunea din spate a fiecărui lob frontal este un zona motorie (4), care ajută la controlul mișcării voluntare. Un loc din apropiere pe lobul frontal stâng numit Zona Broca (5) permite gândurilor să fie transformate în cuvinte.

Când vă bucurați de o masă bună - gustul, aroma și textura mâncării - două secțiuni în spatele lobilor frontali numite lobi parietali (6) sunt la locul de muncă. Părțile anterioare ale acestor lobi, chiar în spatele zonelor motorii, sunt primare zonele senzoriale (7). Aceste zone primesc informații despre temperatură, gust, atingere și mișcare de la restul corpului. Lectura și aritmetica sunt, de asemenea, funcții în repertoriul fiecărui lob parietal.

Când vă uitați la cuvintele și imaginile de pe această pagină, două zone din spatele creierului funcționează. Acești lobi, numiți lobi occipitali (8), procesați imagini din ochi și conectați aceste informații cu imaginile stocate în memorie. Deteriorarea lobilor occipitali poate provoca orbire.

Ultimii lobi din turul nostru al emisferelor cerebrale sunt lobi temporali (9), care se află în fața zonelor vizuale și se cuibărește sub lobii parietali și frontali. Fie că apreciați simfoniile sau muzica rock, creierul dvs. răspunde prin activitatea acestor lobi. În partea de sus a fiecărui lob temporal este o zonă responsabilă pentru primirea informațiilor de la urechi. Partea inferioară a fiecărui lob temporal are un rol crucial în formarea și recuperarea amintirilor, inclusiv a celor asociate cu muzica. Alte părți ale acestui lob par să integreze amintiri și senzații de gust, sunet, vedere și atingere.

Cortexul cerebral

Acoperirea suprafeței cerebrului și a cerebelului este un strat vital de țesut cu grosimea unui teanc de două sau trei dimuri. Se numește cortex, din cuvântul latin pentru scoarță. Majoritatea procesării informațiilor reale din creier are loc în cortexul cerebral. Când oamenii vorbesc despre „materie cenușie” în creier, vorbesc despre această coajă subțire. Cortexul este gri, deoarece nervii din această zonă nu au izolația care face ca majoritatea celorlalte părți ale creierului să pară albe. Pliurile din creier se adaugă la suprafața sa și, prin urmare, măresc cantitatea de substanță cenușie și cantitatea de informații care pot fi procesate.

Creierul interior

În adâncul creierului, ascunse de vedere, se află structuri care sunt gardieni între măduva spinării și emisfere cerebrale. Aceste structuri nu numai că ne determină starea emoțională, ci și modifică percepțiile și răspunsurile noastre în funcție de starea respectivă și ne permit să inițiem mișcări pe care le faceți fără să ne gândim la ele. La fel ca lobii din emisferele cerebrale, structurile descrise mai jos vin în perechi: fiecare este duplicat în jumătatea opusă a creierului.

hipotalamus (10), aproximativ de mărimea unei perle, direcționează o multitudine de funcții importante. Te trezește dimineața și adrenalina curge în timpul unui test sau a unui interviu de angajare. Hipotalamusul este, de asemenea, un important centru emoțional, care controlează moleculele care te fac să te simți exaltat, supărat sau nefericit. Lângă hipotalamus se află talamus (11), un centru de compensare major pentru informații care merg spre și dinspre măduva spinării și cerebrul.

Un tract arcuit al celulelor nervoase duce de la hipotalamus și talamus la hipocamp (12). Acest mic nub acționează ca un indexer de memorie - trimitând amintiri în partea corespunzătoare a emisferei cerebrale pentru stocarea pe termen lung și recuperându-le atunci când este necesar. ganglioni bazali (nu sunt prezentate) sunt grupuri de celule nervoase care înconjoară talamusul. Ei sunt responsabili de inițierea și integrarea mișcărilor. Boala Parkinson, care are ca rezultat tremurături, rigiditate și un mers rigid, amestecat, este o boală a celulelor nervoase care duc în ganglionii bazali.

Imaginea 5

A face legături

Creierul și restul sistemului nervos sunt compuse din multe tipuri diferite de celule, dar unitatea funcțională primară este o celulă numită neuron. Toate senzațiile, mișcările, gândurile, amintirile și sentimentele sunt rezultatul semnalelor care trec prin neuroni. Neuronii constau din trei părți. corpul celulei (13) conține nucleul, unde sunt fabricate majoritatea moleculelor de care are nevoie neuronul pentru a supraviețui și a funcționa. Dendrite (14) se extind din corpul celulei ca ramurile unui copac și primesc mesaje de la alte celule nervoase. Semnalele trec apoi din dendrite prin corpul celulei și pot călători departe de corpul celulei în jos axon (15) către un alt neuron, o celulă musculară sau celule din alt organ. Neuronul este de obicei înconjurat de multe celule de sprijin. Unele tipuri de celule se înfășoară în jurul axonului pentru a forma o izolație teacă (16). Această teacă poate include o moleculă grasă numită mielină, care oferă izolație axonului și ajută semnalele nervoase să călătorească mai repede și mai departe. Axonii pot fi foarte scurți, cum ar fi cei care transportă semnale de la o celulă din cortex la o altă celulă la mai puțin de o lățime de păr. Sau axonii pot fi foarte lungi, cum ar fi cei care transmit mesaje din creier până la nivelul măduvei spinării.

Imaginea 6

Oamenii de știință au învățat multe despre neuroni studiind sinapsa - locul în care un semnal trece de la neuron la o altă celulă. Când semnalul ajunge la capătul axonului stimulează eliberarea de mici saci (17). Aceste pungi eliberează substanțe chimice cunoscute sub numele de neurotransmițători (18) în sinapsă (19). Neurotransmițătorii traversează sinapsa și se atașează la receptori (20) pe celula vecină. Acești receptori pot modifica proprietățile celulei receptoare. Dacă celula receptoare este, de asemenea, un neuron, semnalul poate continua transmiterea către celula următoare.

Imaginea 7

Unii neurotransmițători cheie la locul de muncă

Neurotransmițătorii sunt substanțe chimice pe care celulele creierului le folosesc pentru a vorbi între ele. Unii neurotransmițători fac celulele mai active (numite excitatorii) în timp ce altele blochează sau diminuează activitatea unei celule (numită inhibitoare).

Acetilcolina este un neurotransmițător de excitare, deoarece în general face celulele mai excitabile. Guvernează contracțiile musculare și face ca glandele să secrete hormoni. Boala Alzheimer, care afectează inițial formarea memoriei, este asociată cu o scurtare a acetilcolinei.

Glutamatul este un neurotransmițător excitator major. Prea mult glutamat poate ucide sau deteriora neuronii și a fost legat de tulburări, inclusiv boala Parkinson, accident vascular cerebral, convulsii și sensibilitate crescută la durere.

GABA (acidul gamma-aminobutiric) este un neurotransmițător inhibitor care ajută la controlul activității musculare și este o parte importantă a sistemului vizual. Medicamentele care măresc nivelul GABA din creier sunt utilizate pentru a trata convulsiile epileptice și tremurăturile la pacienții cu boala Huntington.

Serotonina este un neurotransmițător care constrânge vasele de sânge și provoacă somn. Este, de asemenea, implicat în reglarea temperaturii. Nivelurile scăzute de serotonină pot provoca probleme de somn și depresie, în timp ce prea multă serotonină poate duce la convulsii.

Dopamina este un neurotransmițător inhibitor implicat în dispoziție și controlul mișcărilor complexe. Pierderea activității dopaminei în unele porțiuni ale creierului duce la rigiditatea musculară a bolii Parkinson. Multe medicamente utilizate pentru tratarea tulburărilor de comportament acționează prin modificarea acțiunii dopaminei în creier.

Tulburări neurologice

Creierul este unul dintre cele mai grele organe de lucru din corp. Când creierul este sănătos, acesta funcționează rapid și automat. Dar atunci când apar probleme, rezultatele pot fi devastatoare. Aproximativ 100 de milioane de americani suferă de tulburări cerebrale devastatoare la un moment dat în viața lor. NINDS susține cercetarea asupra a peste 600 de boli neurologice. Unele dintre principalele tipuri de tulburări includ: boli neurogenetice (cum ar fi boala Huntington și distrofia musculară), tulburări de dezvoltare (cum ar fi paralizia cerebrală), boli degenerative ale vieții adulte (cum ar fi boala Parkinson și boala Alzheimer), boli metabolice (cum ar fi Boala Gaucher), boli cerebrovasculare (cum ar fi accident vascular cerebral și demență vasculară), traume (cum ar fi leziuni ale măduvei spinării și ale capului), tulburări convulsive (cum ar fi epilepsia), boli infecțioase (cum ar fi demența SIDA) și tumori cerebrale. Știind mai multe despre creier poate duce la dezvoltarea de noi tratamente pentru boli și tulburări ale sistemului nervos și poate îmbunătăți multe domenii ale sănătății umane.

Institutul Național al Tulburărilor Neurologice și al AVC-ului

De la crearea sa de către Congres în 1950, NINDS a crescut până a devenit principalul susținător al cercetării neurologice din Statele Unite. Majoritatea cercetărilor finanțate de NINDS sunt realizate de oameni de știință din instituții publice și private, cum ar fi universități, școli medicale și spitale. Oamenii de știință guvernamentali desfășoară, de asemenea, o gamă largă de cercetări neurologice în cele peste 20 de laboratoare și ramuri ale NINDS în sine. Această cercetare variază de la studii asupra structurii și funcției celulelor cerebrale unice până la teste de noi instrumente de diagnostic și tratamente pentru cei cu tulburări neurologice.

Pentru informații despre alte tulburări neurologice sau programe de cercetare finanțate de Institutul Național pentru Tulburări Neurologice și Accident vascular cerebral, contactați Rețeaua de informații și informații cerebrale (BRAIN) a Institutului la:

CREIER
P.O. Caseta 5801
Bethesda, MD 20824
(800) 352-9424
www.ninds.nih.gov

Pregătite de:
Biroul de comunicații și legătură publică
Institutul Național al Tulburărilor Neurologice și al AVC-ului
Institute Naționale de Sănătate
Bethesda, MD 20892

Materialul legat de sănătate NINDS este furnizat doar în scop informativ și nu reprezintă neapărat aprobarea de către sau o poziție oficială a Institutului Național pentru Tulburări Neurologice și AVC sau a oricărei alte agenții federale. Sfaturi cu privire la tratamentul sau îngrijirea unui pacient individual trebuie obținute prin consultarea unui medic care l-a examinat sau care este familiarizat cu istoricul medical al pacientului respectiv.

Toate informațiile pregătite de NINDS se află în domeniul public și pot fi copiate în mod liber. Este apreciat creditul către NINDS sau NIH.