Strutture del cervello e del corpo c. La struttura e lo sviluppo del cervello umano e in cosa differisce il cervello maschile da quello femminile? Le principali zone e centri associativi della corteccia cerebrale

CERVELLO UMANO, organo che coordina e regola tutte le funzioni vitali del corpo e controlla il comportamento.

Tutti i nostri pensieri, sentimenti, sensazioni, desideri e movimenti sono collegati al lavoro del cervello e, se non funziona, una persona entra in uno stato vegetativo: si perde la capacità di eseguire qualsiasi azione, sensazione o reazione alle influenze esterne . Questo articolo è dedicato al cervello umano, che è più complesso e altamente organizzato di quello animale. Tuttavia, esiste una somiglianza significativa nella struttura del cervello umano e di altri mammiferi, come, in effetti, nella maggior parte delle specie di vertebrati.

Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dal cervello e dal midollo spinale. È collegato a varie parti del corpo tramite nervi periferici: motori e sensoriali.

Il cervello è una struttura simmetrica, come la maggior parte delle altre parti del corpo. Alla nascita il suo peso è di circa 0,3 kg, mentre nell'adulto è di ca. 1,5 kg. Durante un esame esterno del cervello, l'attenzione è attratta principalmente dai due grandi emisferi, che sottostanti nascondono formazioni più profonde. La superficie degli emisferi è ricoperta da solchi e circonvoluzioni che aumentano la superficie della corteccia (lo strato esterno del cervello). Dietro è posto il cervelletto, la cui superficie è più finemente dentellata. Sotto gli emisferi cerebrali si trova il tronco cerebrale, che passa nel midollo spinale. I nervi partono dal tronco e dal midollo spinale, attraverso i quali le informazioni fluiscono dai recettori interni ed esterni al cervello e i segnali vanno ai muscoli e alle ghiandole nella direzione opposta. 12 paia di nervi cranici lasciano il cervello.

All'interno del cervello si distingue la materia grigia, costituita principalmente dai corpi delle cellule nervose e che formano la corteccia, e la materia bianca: fibre nervose che formano percorsi (tratti) che collegano varie parti del cervello e formano anche nervi che vanno oltre il sistema nervoso centrale e vai a vari organi.

COME FUNZIONA IL CERVELLO?

Consideriamo un semplice esempio. Cosa succede quando prendiamo in mano una matita posata sul tavolo? La luce riflessa dalla matita viene focalizzata nell'occhio dal cristallino e diretta verso la retina, dove appare l'immagine della matita; è percepito dalle cellule corrispondenti, dalle quali il segnale va ai principali nuclei trasmittenti sensibili del cervello, situati nel talamo (talamo), principalmente in quella parte di esso, che è chiamata corpo genicolato laterale. Qui vengono attivati ​​numerosi neuroni che rispondono alla distribuzione della luce e del buio. Gli assoni dei neuroni del corpo genicolato laterale vanno alla corteccia visiva primaria, situata nel lobo occipitale degli emisferi cerebrali. Gli impulsi che provenivano dal talamo a questa parte della corteccia si convertono in essa in una complessa sequenza di scariche di neuroni corticali, alcuni dei quali rispondono al confine tra la matita e il tavolo, altri agli angoli nell'immagine del matita e così via. Dalla corteccia visiva primaria, le informazioni lungo gli assoni entrano nella corteccia visiva associativa, dove avviene il riconoscimento di pattern, in questo caso una matita. Il riconoscimento in questa parte della corteccia si basa sulla conoscenza precedentemente accumulata sui contorni esterni degli oggetti.

La pianificazione del movimento (ad esempio, prendere una matita) avviene probabilmente nella corteccia frontale degli emisferi cerebrali. Nella stessa area della corteccia si trovano i motoneuroni che danno comandi ai muscoli della mano e delle dita.

L'avvicinamento della mano alla matita è controllato dal sistema visivo e dagli interorecettori che percepiscono la posizione dei muscoli e delle articolazioni, le informazioni dalle quali entrano nel sistema nervoso centrale. Quando prendiamo una matita in mano, i recettori della pressione sulla punta delle dita ci dicono quanto bene le dita afferrano la matita e quanto deve essere difficile tenerla. Se vogliamo scrivere il nostro nome con una matita, sarà necessario attivare altre informazioni immagazzinate nel cervello che permettono questo movimento più complesso, e il controllo visivo aiuterà a migliorarne la precisione.

L'esempio sopra riportato mostra che l'esecuzione di un'azione abbastanza semplice coinvolge vaste aree del cervello, che si estendono dalla corteccia alle regioni sottocorticali. In comportamenti più complessi che coinvolgono la parola o il pensiero, vengono attivati ​​altri circuiti neurali, che coprono aree ancora più grandi del cervello.

I 10 principali misteri del cervello umano Il cervello umano secondo WordsSideKick.com

10. Sognare

Se chiedi a 10 persone di cosa sono fatti i sogni, puoi ottenere 10 risposte completamente diverse. E tutto perché gli scienziati non hanno ancora rivelato questo segreto. Forse i sogni allenano il cervello umano stimolando il movimento delle sinapsi tra le cellule cerebrali. Secondo un'altra teoria, una persona sogna alcuni compiti che non ha completato durante il giorno o emozioni che non ha "provato" durante il giorno. Ma tutti gli scienziati concordano sul fatto che i sogni si verificano quando una persona è profondamente immersa nel sonno.

Trascorriamo quasi la metà della nostra vita dormendo. Ma fino ad ora, l’enigma “assonnato” non è stato risolto dagli scienziati. Ma una cosa gli scienziati sanno per certo: il sonno è un elemento vitale per tutti i mammiferi. L’insonnia a lungo termine può portare a frequenti sbalzi d’umore, allucinazioni e, in rari casi, persino alla morte.

Ci sono due fasi del sonno:

la prima fase del sonno, il cui segno sono i movimenti lenti dei bulbi oculari;

il secondo è caratterizzato da una maggiore attività cerebrale, il suo segno sono i rapidi movimenti dei bulbi oculari.

Gli scienziati ritengono che la prima fase dia respiro al nostro corpo, risparmiando così energia, e la seconda fase aiuti a organizzare la memoria. Ma questo non è stato ancora dimostrato.

8. Sentimenti illusori

È stato stabilito che circa l'80% degli amputati avverte sensazioni come calore, prurito, pressione e dolore nelle parti amputate del corpo. Hanno la sensazione che l'arto mancante stia tornando a far parte del loro corpo. Una spiegazione è che le terminazioni nervose dell’arto amputato stabiliscono nuove connessioni con il midollo spinale e continuano a inviare segnali al cervello. Secondo un'altra teoria, il cervello conserva informazioni su assolutamente tutte le parti del corpo e quindi continua a inviare impulsi anche all'arto amputato.

7. Centro di controllo

Situato nell'ipotalamo del cervello, il nucleo soprachiasmatico, o, in altre parole, l'orologio biologico, fa sì che il corpo umano obbedisca al ritmo della vita di 24 ore. L’orologio biologico influenza la digestione, la temperatura corporea, la pressione sanguigna e il rilascio degli ormoni. Gli scienziati hanno scoperto che l'intensità della luce può "spingere" l'orologio avanti o indietro attraverso la regolazione dell'ormone melatonina.

6. Ricordi

Alcuni eventi nella vita sono difficili da dimenticare. Ma come fa una persona a ricordare questi eventi straordinari? Utilizzando metodi speciali, gli scienziati stanno cercando di identificare il meccanismo responsabile della creazione e della conservazione dei ricordi. Hanno scoperto che l’ippocampo, situato nel cervello umano, può fungere da sorta di deposito proprio per questi ricordi.

5. puzzle del cervello

La risata è la risposta comportamentale umana meno compresa. Gli scienziati hanno scoperto che durante la risata vengono attivate tre parti del cervello: la parte del cervello, grazie alla quale una persona capisce la battuta, la parte che mette in movimento i muscoli e la parte emotiva, grazie alla quale una persona riceve informazioni positive emozioni dalle risate. Ma alla scienza non è ancora chiaro il motivo per cui una persona ride di una battuta che un'altra persona trova assolutamente poco divertente o addirittura stupida.

4. natura contro formazione scolastica

La scienza non ha ancora deciso la risposta alla domanda su cosa influenza ancora di più la nostra coscienza: la natura, la genetica o la società e i principi morali ad esse imposti, o forse entrambi.

3. Mistero della morte

La vita eterna è solo una storia per Hollywood. Ma perché le persone invecchiano? Dopotutto, nasciamo forti e sani, pronti a combattere qualsiasi disturbo. Ma con l’età perdiamo le nostre qualità “combattenti”. Esistono 2 categorie di motivi per cui una persona invecchia:

L’invecchiamento fa parte della genetica umana naturale.

L’invecchiamento non ha scopo, è il risultato della distruzione cellulare.

2. Congelare

La vita eterna potrebbe non essere una realtà. Ma la crionica dà a una persona due vite. Nei centri di crionica, i corpi umani congelati vengono conservati in azoto liquido a una temperatura di meno 320 gradi Fahrenheit. L'idea principale è che se una persona è malata di una malattia attualmente incurabile, ha l'opportunità di sottoporsi a un congelamento profondo e poi, quando viene trovata una cura, la sbloccheranno e sarà in grado di riprendersi e continuare a vivere. Tuttavia, è difficile fidarsi di questa tecnologia assolutamente nuova, nessun corpo è stato ancora "scongelato" e rianimato. Inoltre, se il corpo non viene conservato alla giusta temperatura, le sue cellule possono trasformarsi in ghiaccio e frantumarsi letteralmente in pezzi.

1. Coscienza

Quando ti svegli la mattina, potresti renderti conto che il sole sta sorgendo, sentire il canto degli uccelli e forse anche sentirti felice quando l'aria fresca del mattino irrompe nella tua stanza. Sin dall’antichità, gli scienziati non sono stati in grado di spiegare come e perché tutto ciò avvenga. Solo di recente i neuroscienziati hanno deciso di accettare la coscienza umana come un dato di fatto. Il compito più difficile è sempre stato quello di spiegare come il processo che avviene nel cervello provochi impressioni soggettive. Finora gli scienziati sono riusciti a compilare solo un enorme elenco di domande.

Il cervello è la parte più importante del sistema nervoso centrale della stragrande maggioranza dei cordati, la sua estremità testa; nei vertebrati si trova all'interno del cranio. Nella nomenclatura anatomica dei vertebrati, compreso l'uomo, il cervello nel suo insieme viene spesso chiamato encefalo, una forma latinizzata della parola greca; originariamente dal latino cerebrum divenne sinonimo di un grande cervello (telencefalo).

Il cervello è costituito da un gran numero di neuroni collegati tra loro da connessioni sinaptiche. Interagendo attraverso queste connessioni, i neuroni formano complessi impulsi elettrici che controllano l'attività dell'intero organismo.

Nonostante i progressi significativi nello studio del cervello negli ultimi anni, gran parte del suo lavoro è ancora un mistero. Il funzionamento delle singole cellule è spiegato abbastanza bene, ma la comprensione di come funziona il cervello nel suo complesso grazie all’interazione di migliaia e milioni di neuroni è disponibile solo in forma molto semplificata e richiede ulteriori ricerche approfondite.

Il cervello come organo dei vertebrati

Si può parlare della presenza di un cervello in senso stretto solo in relazione ai vertebrati, a cominciare dai pesci. Tuttavia, questo termine è usato in modo piuttosto approssimativo per riferirsi a strutture simili di invertebrati altamente organizzati - ad esempio, negli insetti, il "cervello" è talvolta chiamato l'accumulo di gangli dell'anello nervoso perifaringeo.

Sistema nervoso centrale (SNC):

I. Nervi del collo.
II. Nervi toracici.
III. Nervi lombari.
IV. nervi sacrali.
V. Nervi coccigei.

1. Cervello.
2. Diencefalo.
3. Mesencefalo.
4. Ponte.
5. Cervelletto.
6. Midollo allungato.
7. Midollo spinale.
8. Ispessimento del collo.
9. Ispessimento trasversale.
10. "Coda di cavallo"

Il peso del cervello come percentuale del peso corporeo è pari allo 0,06-0,44% nei moderni pesci cartilaginei, allo 0,02-0,94% nei pesci ossei, allo 0,29-0,36% negli anfibi dalla coda e allo 0 nei pesci senza coda, al 50-0,73% nei mammiferi. la dimensione relativa del cervello è molto maggiore: nei grandi cetacei, 0,3%; nei piccoli cetacei - 1,7%; nei primati 0,6-1,9%. Negli esseri umani, il rapporto tra massa cerebrale e massa corporea è in media del 2%.

La dimensione più grande è il cervello degli ordini di mammiferi: cetacei, proboscide, primati. Il cervello più complesso e funzionale può essere considerato il cervello umano.

A proposito dei tessuti cerebrali

Il cervello è racchiuso in un guscio affidabile del cranio (ad eccezione degli organismi semplici). Inoltre, è ricoperto da gusci (lat. meningi) di tessuto connettivo - duro (lat. dura madre) e morbido (lat. pia madre), tra i quali si trova una membrana vascolare o aracnoidea (lat. arachnoidea). Tra le membrane e la superficie del cervello e del midollo spinale si trova il liquido cerebrospinale (spesso chiamato cerebrospinale) - liquido cerebrospinale (lat. Liquore). Il liquido cerebrospinale si trova anche nei ventricoli del cervello. Un eccesso di questo fluido è chiamato idrocefalo. L'idrocefalo è congenito (più spesso) e acquisito.

Il cervello degli organismi vertebrati superiori è costituito da una serie di strutture: la corteccia cerebrale, i gangli della base, il talamo, il cervelletto e il tronco encefalico. Queste strutture sono interconnesse da fibre nervose (percorsi). La parte del cervello, costituita principalmente da cellule, è chiamata materia grigia, le fibre nervose - sostanza bianca. Il bianco è il colore della mielina, la sostanza che riveste le fibre. La demielinizzazione delle fibre porta a gravi disturbi nel cervello (sclerosi multipla).

cellule cerebrali

Le cellule cerebrali comprendono i neuroni (cellule che generano e trasmettono gli impulsi nervosi) e le cellule gliali, che svolgono importanti funzioni aggiuntive. (Possiamo supporre che i neuroni siano il parenchima del cervello e le cellule gliali siano lo stroma). I neuroni si dividono in eccitatori (cioè attivano le scariche di altri neuroni) e inibitori (impediscono l'eccitazione di altri neuroni).

La comunicazione tra i neuroni avviene attraverso la trasmissione sinaptica. Ogni neurone ha un lungo processo chiamato assone, lungo il quale trasmette gli impulsi ad altri neuroni. L'assone si ramifica e forma sinapsi nel punto di contatto con altri neuroni - sul corpo dei neuroni e dei dendriti (processi brevi). Le sinapsi asso-assonali e dendro-dendritiche sono molto meno comuni. Pertanto, un neurone riceve segnali da molti neuroni e a sua volta invia impulsi a molti altri.

Nella maggior parte delle sinapsi, la trasmissione del segnale viene effettuata chimicamente, attraverso i neurotrasmettitori. I mediatori agiscono sulle cellule postsinaptiche legandosi ai recettori di membrana, per i quali sono ligandi specifici. I recettori possono essere canali ionici ligando-dipendenti, detti anche recettori ionotropi, oppure possono essere associati a sistemi di secondi messaggeri intracellulari (tali recettori sono detti metabotropici). Le correnti dei recettori ionotropici modificano direttamente la carica della membrana cellulare, il che porta alla sua eccitazione o inibizione. Esempi di recettori ionotropi sono i recettori per GABA (inibitore, è un canale del cloro) o glutammato (eccitatorio, canale del sodio). Esempi di recettori metabotropici sono il recettore muscarinico per l'acetilcolina, i recettori per la norepinefrina, le endorfine e la serotonina. Poiché l'azione dei recettori ionotropi porta direttamente all'inibizione o all'eccitazione, i loro effetti si sviluppano più velocemente che nel caso dei recettori metabotropici (1-2 millisecondi contro 50 millisecondi - pochi minuti).

La forma e le dimensioni dei neuroni cerebrali sono molto diverse, in ciascuno dei suoi dipartimenti ci sono diversi tipi di cellule. Esistono neuroni principali, i cui assoni trasmettono impulsi ad altri dipartimenti, e interneuroni, che effettuano la comunicazione all'interno di ciascun dipartimento. Esempi di neuroni principali sono le cellule piramidali della corteccia cerebrale e le cellule di Purkinje del cervelletto. Esempi di interneuroni sono le cellule canestro della corteccia.

L’attività dei neuroni in alcune parti del cervello può essere modulata anche dagli ormoni.

Fino ad ora si sapeva che le cellule nervose si rigenerano solo negli animali. Tuttavia, gli scienziati hanno recentemente scoperto che nella parte del cervello umano responsabile dell’olfatto, i neuroni maturi si formano da cellule progenitrici. Un giorno saranno in grado di aiutare a "riparare" il cervello ferito. [Fonte non specificata 15 giorni]

Afflusso di sangue al cervello

Il funzionamento dei neuroni cerebrali richiede un notevole dispendio di energia, che il cervello riceve attraverso la rete di afflusso sanguigno. Il cervello viene rifornito di sangue dal pool di tre grandi arterie: due arterie carotidi interne (lat. a. carotis interna) e l'arteria basilare (lat. a. basilaris). Nella cavità cranica, l'arteria carotide interna continua sotto forma delle arterie cerebrali anteriore e media (lat. aa. cerebri anterior et media). L'arteria principale si trova sulla superficie ventrale del tronco cerebrale ed è formata dalla fusione delle arterie vertebrali destra e sinistra. I suoi rami sono le arterie cerebrali posteriori. Queste tre paia di arterie (anteriore, media, posteriore), anastomizzando tra loro, formano un circolo arterioso (willisiano). Per questo, le arterie cerebrali anteriori sono collegate tra loro dall'arteria comunicante anteriore (lat. a. communicans anteriore), e tra la carotide interna (o, talvolta, cerebrale media) e l'arteria cerebrale posteriore, su ciascun lato, c'è un'arteria comunicante posteriore (lat. aa. communicans posterior). L'assenza di anastomosi tra le arterie diventa evidente con lo sviluppo di patologie vascolari (ictus), quando, a causa della mancanza di un circolo vizioso di afflusso di sangue, l'area interessata aumenta. Inoltre sono possibili numerose varianti della struttura (cerchio aperto, divisione atipica dei vasi sanguigni con formazione di triforcazione, ecc.). Se aumenta l'attività dei neuroni in uno dei dipartimenti, aumenta anche l'afflusso di sangue a quest'area. Metodi di neuroimaging non invasivi come la risonanza magnetica funzionale e la tomografia a emissione di positroni consentono di registrare i cambiamenti nell'attività funzionale delle singole parti del cervello.

Esiste una barriera emato-encefalica tra il sangue e i tessuti cerebrali, che fornisce permeabilità selettiva delle sostanze nel letto vascolare al tessuto cerebrale. In alcune parti del cervello questa barriera è assente (regione ipotalamica) o differisce da altre parti, il che è associato alla presenza di recettori specifici e formazioni neuroendocrine. Questa barriera protegge il cervello da molti tipi di infezioni. Allo stesso tempo, molti farmaci efficaci su altri organi non possono entrare nel cervello attraverso la barriera.

Funzioni cerebrali

Le funzioni cerebrali comprendono l'elaborazione delle informazioni sensoriali provenienti dai sensi, la pianificazione, il processo decisionale, la coordinazione, il controllo del movimento, le emozioni positive e negative, l'attenzione e la memoria. Il cervello umano svolge una funzione più elevata: il pensiero. Una delle funzioni più importanti del cervello umano è la percezione e la generazione della parola.

Le parti principali del cervello umano:

cervello romboidale (posteriore);
midollo;
posteriore (in realtà posteriore);
ponte (contiene principalmente fibre nervose di proiezione e gruppi di neuroni, è un collegamento intermedio nel controllo del cervelletto);
cervelletto (costituito dal verme e dagli emisferi, sulla superficie del cervelletto, le cellule nervose formano una corteccia);
la cavità del cervello romboidale è il ventricolo IV (sul fondo di esso ci sono dei fori che lo collegano agli altri tre ventricoli del cervello, nonché allo spazio subaracnoideo);
mesencefalo;
quadrigemina;
cavità del mesencefalo - acquedotto cerebrale (acquedotto Silvio);
gambe del cervello;
prosencefalo: costituito da diencefalo e telencefalo;
intermedio (attraverso questo dipartimento vengono scambiate tutte le informazioni che provengono dalle parti inferiori del cervello agli emisferi cerebrali), la cavità del diencefalo è il terzo ventricolo;
talamo;
epitalamo
epifisi;
guinzaglio;
striscia grigia;
ipotalamo (centro del sistema nervoso autonomo);
ipofisi;
imbuto della ghiandola pituitaria;
protuberanza grigia;
corpi mastoidi;
finito;
impermeabile (corteccia);
nuclei basali (striato);
nucleo caudato;
nucleo lenticolare;
recinzione;
amigdala;
"cervello olfattivo";
bulbo olfattivo (passa attraverso il nervo olfattivo);
tratto olfattivo;
cavità del telencefalo - laterale (I e II ventricoli).

I segnali fluiscono da e verso il cervello attraverso il midollo spinale, che controlla il corpo, e attraverso i nervi cranici. I segnali sensoriali (o afferenti) provengono dagli organi di senso ai nuclei sottocorticali (cioè che precedono la corteccia cerebrale), quindi al talamo e da lì alla sezione superiore: la corteccia cerebrale.

La corteccia è costituita da due emisferi, collegati tra loro da un fascio di fibre nervose: il corpo calloso (corpo calloso). L'emisfero sinistro è responsabile della metà destra del corpo, quello destro della metà sinistra. Negli esseri umani, gli emisferi destro e sinistro hanno funzioni diverse.

I segnali visivi entrano nella corteccia visiva (nel lobo occipitale), i segnali tattili entrano nella corteccia somatosensoriale (nel lobo parietale), i segnali olfattivi entrano nella corteccia olfattiva, ecc. Nelle aree associative della corteccia, segnali sensoriali di diverso tipo (modalità ) sono integrati.

Le aree motorie della corteccia (corteccia motoria primaria e altre aree dei lobi frontali) sono responsabili della regolazione dei movimenti.

La corteccia prefrontale (sviluppata nei primati) è responsabile delle funzioni mentali.

Le aree della corteccia interagiscono tra loro e con le strutture sottocorticali: talamo, gangli della base, nuclei del tronco encefalico e midollo spinale. Ognuna di queste strutture, pur essendo più basse nella gerarchia, svolge una funzione importante, e può agire anche in modo autonomo. Pertanto, i gangli della base, il nucleo rosso del tronco cerebrale, il cervelletto e altre strutture sono coinvolti nel controllo dei movimenti, l'amigdala nelle emozioni, la formazione reticolare nel controllo dell'attenzione e l'ippocampo nella memoria a breve termine.

Da un lato c'è una localizzazione delle funzioni nelle regioni del cervello, dall'altro sono tutte collegate in un'unica rete.

Plastica

Il cervello ha la proprietà della plasticità. Se uno dei suoi dipartimenti viene colpito, dopo un po' gli altri dipartimenti possono compensare la sua funzione. Anche la plasticità cerebrale gioca un ruolo nell’apprendimento di nuove abilità.

Metodi di ricerca

Uno dei metodi più antichi di ricerca sul cervello è la tecnica di ablazione, che consiste nella rimozione di una delle parti del cervello, e gli scienziati osservano i cambiamenti a cui porta tale operazione.

Non tutte le aree del cervello possono essere rimosse senza uccidere l’organismo. Pertanto, molte parti del tronco encefalico sono responsabili di funzioni vitali, come la respirazione, e la loro sconfitta può causare la morte immediata. Tuttavia, la sconfitta di molti reparti, sebbene influisca sulla vitalità dell'organismo, non è fatale. Questo, ad esempio, vale per le aree della corteccia cerebrale. Un ictus grave provoca paralisi o perdita della parola, ma il corpo continua a vivere. Uno stato vegetativo, in cui la maggior parte del cervello è morta, può essere mantenuto attraverso la nutrizione artificiale.

Gli studi sull’ablazione hanno una lunga storia e sono in corso. Mentre gli scienziati del passato rimuovevano chirurgicamente aree del cervello, i ricercatori moderni utilizzano sostanze tossiche che colpiscono selettivamente i tessuti cerebrali (ad esempio, le cellule in una determinata area, ma non le fibre nervose che la attraversano).

Dopo la rimozione di una parte del cervello, alcune funzioni vengono perse, mentre altre vengono preservate. Ad esempio, un gatto il cui cervello è stato sezionato sopra il talamo conserva molte risposte posturali e riflessi spinali. Un animale il cui cervello viene sezionato a livello del tronco encefalico (decerebrato) mantiene il tono dei muscoli estensori, ma perde i riflessi posturali.

Si stanno effettuando osservazioni anche su persone con lesioni delle strutture cerebrali. Pertanto, i casi di ferite da arma da fuoco alla testa durante la seconda guerra mondiale hanno fornito ricche informazioni ai ricercatori. Sono in corso studi anche su pazienti con ictus e danni cerebrali a seguito di traumi.

elettrofisiologia

Gli elettrofisiologi registrano l'attività elettrica del cervello - utilizzando elettrodi sottili che consentono di registrare le scariche dei singoli neuroni o utilizzando l'elettroencefalografia (una tecnica per deviare i potenziali cerebrali dalla superficie della testa).

L'elettrodo sottile può essere di metallo (ricoperto con un materiale isolante che espone solo la punta affilata) o di vetro. L'elettrodo di vetro è un tubo sottile riempito con soluzione salina all'interno. L'elettrodo può essere così sottile da penetrare all'interno della cellula e consentire la registrazione dei potenziali intracellulari. Un altro modo per registrare l'attività dei neuroni è extracellulare.

In alcuni casi, nel cervello vengono impiantati elettrodi sottili (da uno a diverse centinaia) e i ricercatori registrano l’attività per un lungo periodo. In altri casi, l'elettrodo viene inserito nel cervello solo per la durata dell'esperimento e rimosso al termine della registrazione.

Utilizzando un elettrodo sottile, è possibile registrare sia l'attività dei singoli neuroni sia i potenziali locali (potenziali di campo locale), che si formano a seguito dell'attività di molte centinaia di neuroni. Con l'aiuto degli elettrodi EEG, così come degli elettrodi di superficie applicati direttamente sul cervello, è possibile registrare solo l'attività globale di un gran numero di neuroni. Si ritiene che l'attività registrata in questo modo consista sia di potenziali d'azione neuronali (cioè impulsi neuronali) che di depolarizzazioni e iperpolarizzazioni sottosoglia.

Quando si analizzano i potenziali cerebrali, viene spesso eseguita la loro analisi spettrale e diversi componenti dello spettro hanno nomi diversi: delta (0,5-4 Hz), theta 1 (4-6 Hz), theta 2 (6-8 Hz), alfa ( 8-13 Hz), beta 1 (13-20 Hz), beta 2 (20-40 Hz), onde gamma (include ritmo beta 2 e superiore).

stimolazione elettrica

Uno dei metodi per studiare le funzioni del cervello è la stimolazione elettrica di alcune aree. Utilizzando questo metodo, ad esempio, è stato studiato l '"omuncolo motorio" - è stato dimostrato che stimolando alcuni punti della corteccia motoria è possibile provocare il movimento della mano, stimolando altri punti - movimenti delle gambe, ecc. La mappa così ottenuta prende il nome di omuncolo. Diverse parti del corpo sono rappresentate da aree della corteccia cerebrale che differiscono per dimensioni. Pertanto, l'omuncolo ha una faccia, pollici e palmi grandi, ma un busto e gambe piccoli.

Se stimoli le aree sensoriali del cervello, puoi provocare sensazioni. Ciò è stato dimostrato sia nell'uomo (nei famosi esperimenti di Penfield) che negli animali.

Attualmente, il metodo non invasivo della stimolazione magnetica focale è ampiamente utilizzato per la stimolazione cerebrale. Il problema con questo metodo è che attiva aree piuttosto estese del cervello e in alcuni casi è necessario stimolare aree locali.

La stimolazione elettrica è stata utilizzata anche in medicina, dallo shock elettrico, mostrato in molti film sugli orrori degli ospedali psichiatrici, alla stimolazione delle strutture profonde del cervello, che è diventato un trattamento popolare per il morbo di Parkinson.

Altre tecniche

La TC a raggi X e la RM vengono utilizzate per studiare le strutture anatomiche del cervello. Inoltre, la PET, la tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT), la risonanza magnetica funzionale vengono utilizzate per studi anatomici e funzionali del cervello. È possibile visualizzare le strutture del cervello mediante diagnostica ecografica (ultrasuoni) in presenza di una "finestra" ultrasonica - un difetto nelle ossa craniche, ad esempio una grande fontanella nei bambini piccoli.

Nell'era della tecnologia moderna, una persona difficilmente pensa al fatto di avere uno strumento molto più perfetto di numerosi computer, smartphone e altri miracoli della tecnologia. Il cervello è giustamente uno degli organi più misteriosi e poco compresi del corpo umano. Questo articolo contiene i fatti più interessanti sul cervello umano.

La nostra memoria

Gli scienziati stanno appena iniziando a svelare il mistero dei nostri ricordi. Perché ricordiamo bene certe cose e male altre? Usando la tecnologia moderna, il mondo scientifico ha scoperto che una persona ha ricordi ordinari e falsi. Ed entrambi questi tipi di ricordi fanno sì che le stesse aree del cervello siano attive.

Pertanto, non si può dire che solo l'ippocampo svolga il ruolo più importante nella memoria umana (partecipa alla formazione delle emozioni, al consolidamento della memoria), come precedentemente ipotizzato dagli scienziati. Sì, è certamente di grande importanza, ma non eccezionale. Negli studi sui meccanismi della memoria, i ricercatori chiedono ai soggetti di ricordare situazioni nel contesto per distinguere tra ricordi falsi e ordinari. Questi fatti sul cervello umano non sono ancora del tutto compresi.

sentimento fantasma

Una grande percentuale di persone a cui è stata amputata una parte del corpo avverte calore, dolore o pressione nell’arto inesistente. Gli scienziati non sono giunti ad un’unica conclusione che possa spiegare questo fenomeno. Alcuni dicono che le terminazioni nervose che portano all'arto amputato stabiliscono nuove connessioni e inviano segnali lì, come se fosse a posto. Altri suggeriscono che il cervello umano abbia una memoria dell'intero corpo, e quindi funzioni con un arto anche dopo la sua perdita.

Il cervello non è sensibile al dolore

Un altro è che il cervello umano non sente dolore, perché non ci sono recettori del dolore nel cervello. Ma questo non si applica al mal di testa. Quando abbiamo un "mal di testa", il dolore non viene avvertito dal cervello stesso, ma dai tessuti ad esso adiacenti.

Possibilità di ripristinare le funzioni perdute

Il cervello umano ha un'altra straordinaria capacità: la capacità di ripristinare le funzioni che sono andate perse. Nel caso in cui la lesione si sia verificata in tenera età e siano state danneggiate aree importanti della corteccia cerebrale, le funzioni di questi dipartimenti nella maggior parte dei casi vengono trasferite ad altre aree. Naturalmente, il recupero avviene gradualmente e non sempre si realizza completamente. Tuttavia, questi fatti sul cervello umano indicano che il cervello è un unico sistema, i cui elementi sono tutti interconnessi.

Il cervello non riposa mai

Il nostro cervello non riposa mai, anche quando dormiamo, il cervello continua a lavorare attivamente. Esistono varie teorie interessanti sulla provenienza dei nostri sogni. Una teoria suggerisce che il nostro cervello rafforzi i ricordi durante il sonno ed elabori le informazioni ricevute durante il giorno. E la seconda teoria presuppone che il nostro cervello attivi vari canali durante il sonno e controlli le connessioni. Gli scienziati di tutto il mondo non sanno ancora da dove provengano i sogni negli esseri umani. Hanno solo stabilito il fatto che i sogni arrivano sempre durante la cosiddetta “fase REM”.

Abbiamo bisogno di dormire?

Trascorriamo quasi un terzo della nostra vita dormendo. Dormire persone, animali, insetti. Non sappiamo davvero perché abbiamo bisogno di dormire. Gli scienziati possono solo speculare. Abbiamo scoperto che il sonno è molto importante per la vita dei mammiferi. Dopotutto, se ti privi del sonno per un lungo periodo, ciò può portare a vari disturbi di salute e persino alla morte.

Secondo gli scienziati, nella lunga fase del sonno, una persona riposa, immagazzina energia, poiché il cervello in questo momento non è quasi attivo. E nella fase veloce, il cervello elabora i ricordi ricevuti da una persona durante il giorno e trasferisce questi ricordi dalla memoria a breve termine a quella a lungo termine. Tuttavia, gli scienziati non sono riusciti a spiegare il motivo per cui i nostri sogni sono così raramente associati ai nostri ricordi?

cervello e grasso

Il cervello umano, in media, è composto per il 60% da grasso. Pertanto, per il suo corretto funzionamento, è molto importante mangiare bene e consumare i “grassi giusti” presenti nel pesce, nell'olio d'oliva, nei semi, nelle noci.

Il cervello ama l'esercizio

L’allenamento fisico aiuta a mantenere il cervello in buona forma. L'attività sportiva regolare contribuisce ad un aumento del numero di capillari nel cervello, che, di conseguenza, migliora l'accesso di ossigeno e glucosio. Sono sufficienti lezioni regolari per 30 minuti 2-3 volte a settimana.

Anche la formazione intellettuale è utile. Un "computer vivente" si presta allo sviluppo a qualsiasi età. Più è carico di compiti complessi, più diventa "intelligente". Quindi non essere pigro nel "pompare il cervello": questo ti salverà dalla demenza senile e dai disturbi mentali.

due emisferi

Molte persone sanno che il cervello umano è composto da due emisferi, mentre pochi sanno che le funzioni dell'emisfero destro e di quello sinistro differiscono.

A proposito, l'emisfero sinistro nelle donne, di regola, è più grande che negli uomini. Ciò dimostra scientificamente il fatto che le donne hanno più successo nelle discipline umanistiche e gli uomini nelle materie tecniche e matematiche.

Ricordo - non ricordo

Fatti non meno interessanti sul cervello sono associati alla memoria, o meglio alla sua perdita. La maggior parte delle persone è consapevole del fenomeno dell'amnesia. È spesso menzionato in fiction, film, programmi TV. Poche persone sanno che l'amnesia è diversa. Molto spesso, si verifica dopo qualsiasi effetto traumatico, che si tratti di una lesione cerebrale traumatica, di un'intossicazione o di un tumore, mentre la persona non ricorda il periodo successivo all'esposizione.

Tuttavia, l'amnesia può influenzare il periodo precedente all'impatto, questo è il caso in cui il paziente dimentica tutti i fatti della sua vita prima dell'incidente. Un posto speciale è occupato dall'amnesia associata agli affetti, ai forti stati emotivi, quando una persona dimentica qualsiasi evento traumatico, un incidente spiacevole della propria vita.

Oltre alle amnesie, esistono altri disturbi della memoria, ad esempio l'ipermnesia, cioè l'ipermnesia. miglioramento della memoria, spesso accompagnato da sorprendenti capacità aritmetiche. Esiste anche un fenomeno come l'ipomnesia, ad es. deterioramento o indebolimento della memoria.

Di cosa stiamo ridendo?

L'unica cosa certa della risata umana è che durante essa sono attive tre parti del nostro cervello: la parte emotiva, responsabile delle nostre sensazioni allegre; motore, che controlla i muscoli del viso; cognitivo, responsabile del nostro pensiero. Ma la scienza non sa perché alcune persone ridono di alcune battute e altre di altre. Alcune persone possono ridere di cuore di una persona caduta, mentre altre simpatizzeranno solo con lui. Proprio come alcuni ridono alle battute di strada o in bagno, mentre altri potrebbero ridere guardando un film dell'orrore. Ma quello che tutti sanno è che le risate hanno un ottimo effetto sul nostro benessere.

Vecchiaia

Invecchiamo, ma siamo nati con una grande dotazione di vari meccanismi in grado di combattere lesioni e infezioni. Ma più una persona vive, meno questi meccanismi funzionano. Gli scienziati non hanno una sola risposta a cosa sia collegato. Alcuni credono che l'invecchiamento del corpo sia genetico e il secondo che il corpo invecchia a causa dell'accumulo di cellule danneggiate. L'unica cosa su cui le opinioni degli scienziati concordano è che lo sviluppo della scienza consentirà presto di prolungare la vita umana almeno due volte.

Naturalmente, questi non sono tutti i misteri del cervello e del suo funzionamento. Ci sono un numero enorme di misteri e fenomeni inspiegabili associati alle sue attività. Possiamo solo sperare che gli scienziati possano avvicinarsi alla soluzione nel prossimo futuro.

Video su come il cervello ci inganna:

Fatti interessanti sul cervello umano

Il cervello umano è generalmente riconosciuto come uno dei dispositivi più complessi e allo stesso tempo più avanzati dell'universo. Gli utenti di tablet e smartphone moderni non pensano nemmeno al fatto che nella loro testa c'è un dispositivo di archiviazione e un processore incommensurabilmente più avanzati del computer più potente.

1. Nel 2015, il quarto supercomputer più potente al mondo simula per 40 minuti solo un secondo dell'attività del cervello umano. Secondo l’inventore americano Raymond Kurzweil, solo nel 2023 i personal computer raggiungeranno la potenza di elaborazione del cervello umano.

2. La memoria del cervello può contenere il numero di byte espressi come un numero con 8432 zeri. Secondo stime approssimative degli scienziati, si tratta di circa 1000 terabyte. Per fare un confronto: gli Archivi nazionali britannici, che conservano la storia degli ultimi nove secoli, occupano solo 70 terabyte.

3. Nel nostro cervello ci sono 100.000 chilometri di vasi sanguigni. Anche il cervello è formato da cento miliardi di neuroni, tanti quante sono le stelle dell’intera nostra galassia. Il cervello comprende più di 100 trilioni di connessioni neurali (sinapsi). Nuove connessioni neurali nel cervello si formano ogni volta che memorizzi qualcosa. Cioè, quando impari qualcosa di nuovo, la struttura del cervello cambia.

4. Al risveglio, il cervello crea un campo elettrico di 23 watt, sufficiente per accendere una lampadina.

5. Il cervello costituisce solo il 2% del corpo, ma utilizza il 17% dell'energia corporea e il 20% dell'ossigeno e del sangue.

6. Il cervello umano è composto per il 75% da acqua e la sua consistenza ricorda il formaggio tofu. Il 60% del cervello umano è grasso. Pertanto, per il suo corretto funzionamento, è molto importante mangiare bene e consumare i “grassi giusti” presenti nel pesce, nell'olio d'oliva, nei semi e nelle noci.

7. Gli scienziati ritengono che la dieta possa indurre il cervello a “mangiare” se stesso. E la mancanza di ossigeno nel cervello per 5 minuti porta a danni irreversibili.

8. Una persona non può solleticarsi. Il fatto è che il cervello umano è sintonizzato sulla percezione degli stimoli esterni, in modo da non perdere segnali importanti nel flusso di sensazioni causate dalle azioni della persona stessa.

9. Dimenticare è un processo naturale per il cervello: rimuovere le informazioni non necessarie aiuta il sistema nervoso a mantenere la sua flessibilità. L'alcol non influisce sulla memoria, solo che quando una persona si ubriaca nella spazzatura, il cervello perde temporaneamente la capacità di ricordare.

10. Ci vogliono solo 6 minuti perché il cervello reagisca all'alcol. Cioè, l'intossicazione inizia 6 minuti dopo che l'alcol è entrato nel corpo.

11. Il più grande donatore di cervello al mondo è l'ordine monastico delle sorelle insegnanti di Mankato, Minnesota. Le monache di questo ordine hanno donato postumo alla scienza più di 700 unità cerebrali.

12. Una persona ha più cellule nervose alla nascita che in tutta la sua vita successiva.

13. Il cervello è diviso in due emisferi. In questo caso, solo l'emisfero sinistro o destro del cervello non può funzionare. Funzionano sempre allo stesso tempo, ma l'emisfero sinistro è responsabile del pensiero razionale e analitico e l'emisfero destro è responsabile del pensiero visivo e mentale. Funzionano anche in opposizione: il tallone sinistro prude e le sensazioni vengono percepite dal lato destro del cervello. Ma c'è un fatto interessante: se metà del cervello viene spenta, la persona sopravvive comunque.

14. La crudeltà in famiglia ha sul cervello di un bambino lo stesso effetto che la guerra ha sul cervello di un soldato. È stato scientificamente provato che anche un debole senso di potere cambia il modo in cui funziona il cervello di una persona e riduce la sua capacità di empatia.

15. Il patologo Thomas Harvey, che eseguì l'autopsia di Albert nel 1955, rubò il suo cervello e lo conservò in una soluzione di formalina per circa 20 anni. Nel 1978, il giornalista americano Steven Levy rintracciò il dottor Harvey a Wichita, nel Kansas, dove il medico ammise di avere ancora il cervello in una soluzione di formaldeide.

16. Le dimensioni e la massa del cervello non hanno nulla a che fare con le capacità intellettuali di una persona. Ad esempio, il cervello di Einstein pesava un chilogrammo e duecentotrenta grammi, che è inferiore al peso medio di un cervello umano a questa età: un chilogrammo e quattrocento grammi.

17. Nonostante il cervello maschile sia più grande del 10% rispetto a quello femminile, il cervello femminile ha più cellule nervose e connettori e funziona più velocemente ed efficientemente rispetto a quello maschile. Le donne elaborano le informazioni in modo più emotivo utilizzando l'emisfero destro, mentre gli uomini utilizzano la parte "logica" sinistra del cervello.

18. La fiducia può essere generata senza bisogno di una spiegazione razionale, ma semplicemente stimolando una certa parte del cervello.

19. Le lunghe conversazioni al cellulare aumentano significativamente il rischio di un tumore al cervello. I telefoni cellulari inviano ogni minuto 217 impulsi elettromagnetici alla testa umana, cioè il cervello viene irradiato. Il cervello di un bambino è più suscettibile a tali radiazioni, a differenza del cervello di un adulto.

20. Il cervello di un bambino può utilizzare fino al 50% di tutto il glucosio presente nel corpo, il che spiega perché i bambini hanno così tanto bisogno di dormire. La mancanza di sonno in un adulto influisce in modo significativo sul funzionamento del cervello, portando a scarsa capacità di giudizio e reazione lenta. Il cervello fa sì che la nostra coscienza trascorra un terzo della nostra vita in un sogno e in questo momento sta lavorando attivamente.

21. Metà del cervello può essere rimossa chirurgicamente senza alcun effetto apparente sulla personalità o sulla memoria.

22. Secondo gli scienziati, il cervello percepisce il rifiuto come dolore fisico.

23. Nel cervello umano esistono aree con i seguenti nomi: "acquedotto", "becco e ginocchio del corpo calloso", "verme cerebellare", "testa del nucleo caudato", "briglia della vela cerebrale superiore" e persino “dita di cavalluccio marino”.

24. Un fatto interessante: la maggior parte delle persone a cui è stata amputata una parte del corpo sentono calore, dolore o pressione in un arto inesistente. Gli scienziati non sono giunti ad un’unica conclusione che possa spiegare questo fenomeno. Alcuni dicono che le terminazioni nervose che portano all'arto amputato stabiliscono nuove connessioni e inviano segnali lì, come se fosse a posto. Altri suggeriscono che il cervello umano abbia una memoria dell'intero corpo, e quindi funzioni con un arto anche dopo la sua perdita.

25. Un altro fatto interessante è che il cervello umano non sente dolore, perché non ci sono recettori del dolore nel cervello. Ma questo non si applica al mal di testa. Quando abbiamo un "mal di testa", il dolore non viene avvertito dal cervello stesso, ma dai tessuti ad esso adiacenti.

26. Metà dei nostri geni descrivono la complessa struttura del cervello, mentre l'altra metà descrive l'organizzazione del restante 95% del corpo.

27. Durante l'orgasmo, il cervello produce così tanta dopamina che quando viene scansionato, i risultati saranno gli stessi di quelli di un tossicodipendente sotto l'influenza di una droga pesante.

31. Il QI più alto - 210 è stato registrato dal bambino prodigio coreano Ung Yang, nato nel 1972. Il bambino prodigio padroneggiava l'algebra all'età di 8 mesi. All'età di 2 anni parlava correntemente 4 lingue. Entrò all'università all'età di 4 anni e si laureò all'età di 15 anni. Inoltre, Young è eccellente nel disegnare e scrivere poesie. Adesso vive in Corea del Sud e si gode ciò di cui prima era privato, cioè si prende una pausa dalla scienza, dal lavoro, dallo studio.

32. Il QI di Anatoly Wasserman è 150. La media nazionale più alta si registra in Giappone ed è 130. In Russia, il risultato medio è di 99 unità. Bielorussia e Ucraina hanno segnato 92 punti ciascuna. Naturalmente questi dati sono approssimativi e possono differire a seconda delle fonti.

33. Il cervello umano continua a svilupparsi fino all'età di 50 anni. L'allenamento fisico aiuta a mantenere il cervello in buona forma anche dopo i cinquanta. L'attività sportiva regolare contribuisce ad aumentare il numero di capillari nel cervello, migliorando di conseguenza l'accesso di ossigeno e glucosio. Gli ex atleti con l'età hanno molte meno probabilità di altri di soffrire di malattie cerebrali, sclerosi e schizofrenia.

34. L'attività intellettuale provoca la produzione di tessuto cerebrale aggiuntivo, che compensa i malati, quindi non essere pigro nel "pompare il cervello": questo ti salverà dalla demenza senile e dai disturbi mentali.

Impegnarsi in attività sconosciute è il modo migliore per sviluppare il cervello. Anche associarsi con coloro che sono superiori a te in intelligenza è un potente mezzo per sviluppare il cervello.

L'uomo vola nello spazio e si tuffa nelle profondità del mare, ha creato la televisione digitale e computer superpotenti. Tuttavia, il meccanismo stesso del processo mentale e l'organo in cui si svolge l'attività mentale, nonché le ragioni che inducono i neuroni a interagire, rimangono ancora un mistero.

Il cervello è l'organo più importante del corpo umano, il substrato materiale dell'attività nervosa superiore. Dipende da lui cosa sente, fa, cosa pensa una persona. Non sentiamo con le nostre orecchie e non vediamo con i nostri occhi, ma con le parti corrispondenti della corteccia cerebrale. Produce anche ormoni del piacere, provoca un aumento di forza e allevia il dolore. L'attività nervosa si basa su riflessi, istinti, emozioni e altri fenomeni mentali. La comprensione scientifica del funzionamento del cervello è ancora indietro rispetto alla comprensione del funzionamento dell’intero organismo. Ciò è sicuramente dovuto al fatto che il cervello è un organo molto più complesso di qualunque altro. Il cervello è l'oggetto più complesso dell'universo conosciuto.

Riferimento

Negli esseri umani, il rapporto tra massa cerebrale e massa corporea è in media del 2%. E se la superficie di questo organo viene levigata, risulterà essere di circa 22 metri quadrati. metri di materia organica. Il cervello contiene circa 100 miliardi di cellule nervose (neuroni). Per darti un’idea di questo numero, ricorda che 100 miliardi di secondi equivalgono a circa 3.000 anni. Ogni neurone è in contatto con altri 10.000. E ognuno di essi è in grado di trasmettere ad alta velocità impulsi provenienti da una cellula all'altra mediante mezzi chimici. I neuroni possono interagire simultaneamente con molti altri neuroni, compresi quelli situati in parti remote del cervello.

Solo i fatti

• Il cervello è il leader nel consumo di energia nel corpo. Il 15% del cuore lavora per questo e consuma circa il 25% dell'ossigeno catturato dai polmoni. Tre grandi arterie lavorano per fornire ossigeno al cervello, che è progettato per rifornirlo costantemente.
• Circa il 95% del tessuto cerebrale è completamente formato entro i 17 anni. Entro la fine della pubertà, il cervello umano è un organo completo.
• Il cervello non sente dolore. Nel cervello non ci sono recettori del dolore: perché ci sono, se la distruzione del cervello porta alla morte dell'organismo? Il disagio può essere percepito come il guscio in cui è racchiuso il nostro cervello: è così che sperimentiamo il mal di testa.
• Gli uomini di solito hanno cervelli più grandi delle donne. Il peso medio del cervello di un maschio adulto è di 1375 g, una donna adulta è di 1275 g e differiscono anche per le dimensioni delle varie aree. Tuttavia, gli scienziati hanno dimostrato che ciò non ha nulla a che fare con le capacità intellettuali e il cervello più grande e pesante (2850 g) descritto dai ricercatori apparteneva a un paziente psichiatrico affetto da idiozia.
• Una persona utilizza quasi tutte le risorse del suo cervello. Il fatto che il cervello funzioni solo al 10% è un mito. Gli scienziati hanno dimostrato che una persona utilizza le riserve cerebrali disponibili in situazioni critiche. Ad esempio, quando qualcuno sta scappando da un cane feroce, potrebbe saltare oltre un'alta recinzione che non avrebbe mai oltrepassato in condizioni normali. In un momento di emergenza, nel cervello vengono immesse alcune sostanze che stimolano le azioni di chi si trova in una situazione critica. Fondamentalmente è doping. Tuttavia, è pericoloso farlo continuamente: una persona potrebbe morire, perché esaurirà tutte le sue capacità di riserva.
• Il cervello può essere sviluppato e addestrato in modo mirato. Ad esempio, è utile memorizzare testi, risolvere problemi logici e matematici, imparare lingue straniere, imparare cose nuove. Gli psicologi consigliano anche ai destrimani di fare periodicamente la mano sinistra con la mano "principale" e ai mancini di fare la mano destra.
• Il cervello ha la proprietà della plasticità. Se viene colpito uno dei reparti del nostro organo più importante, dopo un po' gli altri saranno in grado di compensare la sua funzione perduta. È la plasticità del cervello che gioca un ruolo estremamente importante nell'acquisizione di nuove abilità.
• Le cellule cerebrali vengono rigenerate. Le sinapsi che collegano i neuroni e le cellule nervose stesse degli organi più importanti si rigenerano, ma non così rapidamente come le cellule di altri organi. Un esempio di ciò è la riabilitazione di persone dopo lesioni cerebrali traumatiche. Gli scienziati hanno scoperto che nella parte del cervello responsabile dell'olfatto, i neuroni maturi si formano da cellule progenitrici. Al momento giusto aiutano a “riparare” il cervello ferito. Ogni giorno nella sua corteccia si possono formare decine di migliaia di nuovi neuroni, ma successivamente non possono attecchire più di diecimila. Oggi si conoscono due aree di crescita attiva dei neuroni: la zona della memoria e la zona responsabile del movimento.
• Il cervello è attivo durante il sonno. È importante che una persona abbia una memoria. È a lungo e breve termine. Il trasferimento delle informazioni dalla memoria a breve termine a quella a lungo termine, la memorizzazione, lo “smistamento”, la comprensione delle informazioni che una persona riceve durante il giorno, avviene proprio in sogno. E affinché il corpo non ripeta nella realtà i movimenti del sonno, il cervello secerne un ormone speciale.

Il cervello è in grado di accelerare significativamente il suo lavoro. Le persone che hanno vissuto situazioni di pericolo di vita dicono che in un attimo “tutta la vita è volata via” davanti ai loro occhi. Gli scienziati ritengono che il cervello nel momento del pericolo e della consapevolezza della morte imminente acceleri il lavoro centinaia di volte: cerca circostanze simili nella memoria e un modo per aiutare una persona a riuscire a salvarsi.

Studio completo

Il problema dello studio del cervello umano è uno dei compiti più entusiasmanti della scienza. L’obiettivo è apprendere qualcosa che sia pari in complessità allo strumento stesso della conoscenza. Dopotutto, tutto ciò che è stato studiato finora: l'atomo, la galassia e il cervello di un animale era più semplice del cervello umano. Da un punto di vista filosofico non è noto se in linea di principio sia possibile una soluzione a questo problema. Dopotutto, il principale mezzo di cognizione non sono strumenti e metodi, rimane il nostro cervello umano.

Esistono vari metodi di ricerca. Prima di tutto, è stato introdotto nella pratica il confronto clinico e anatomico: hanno esaminato quale funzione "cade" quando una determinata area del cervello è danneggiata. Quindi, lo scienziato francese Paul Broca ha scoperto il centro del discorso 150 anni fa. Ha notato che tutti i pazienti che non possono parlare hanno una certa area del cervello colpita. L'elettroencefalografia studia le proprietà elettriche del cervello: i ricercatori osservano come l'attività elettrica di diverse parti del cervello cambia in base a ciò che fa una persona.

Gli elettrofisiologi registrano l'attività elettrica del "centro pensante" del corpo utilizzando elettrodi che consentono di registrare le scariche dei singoli neuroni o utilizzando l'elettroencefalografia. Nelle gravi malattie cerebrali, è possibile impiantare elettrodi sottili nel tessuto dell'organo. Ciò ha permesso di ottenere importanti informazioni sui meccanismi del lavoro del cervello per garantire tipi di attività più elevati, sono stati ottenuti dati sul rapporto tra corteccia e sottocorteccia, sulle capacità compensative. Un altro metodo per studiare le funzioni cerebrali è la stimolazione elettrica di alcune aree. Così il neurochirurgo canadese Wilder Penfield studiò l’“omuncolo motore”. È stato dimostrato che stimolando determinati punti della corteccia motoria si possono provocare movimenti in diverse parti del corpo ed è stata stabilita la rappresentazione di vari muscoli e organi. Negli anni '70, dopo l'invenzione dei computer, si presentò l'opportunità di esplorare in modo ancora più completo il mondo interno della cellula nervosa, apparvero nuovi metodi di introscopia: la magnetoencefalografia, la risonanza magnetica funzionale e la tomografia a emissione di positroni. Negli ultimi decenni è stato sviluppato attivamente il metodo del neuroimaging (osservazione della reazione di singole parti del cervello dopo l'introduzione di determinate sostanze).

Rilevatore di errori

Nel 1968 fu fatta una scoperta molto importante: gli scienziati scoprirono un rilevatore di errori. Questo è un meccanismo che ci dà la possibilità di compiere azioni di routine senza pensare: ad esempio lavarci, vestirci e allo stesso tempo pensare ai nostri affari. Il rilevatore di errori in tali circostanze monitora costantemente se ti comporti correttamente. Oppure, ad esempio, una persona inizia improvvisamente a sentirsi a disagio: torna a casa e scopre di essersi dimenticato di spegnere il gas. Il rilevatore di errori ci consente di non pensare nemmeno a decine di compiti e di risolverli "sulla macchina", spazzando via immediatamente opzioni di azione inaccettabili. Negli ultimi decenni, la scienza ha imparato quanti meccanismi interni del corpo umano funzionano. Ad esempio, il percorso lungo il quale viaggia il segnale visivo dalla retina al cervello. Per risolvere un compito più complesso - pensare, riconoscere un segnale - è coinvolto un grande sistema, distribuito in tutto il cervello. Tuttavia il “centro di controllo” non è stato ancora trovato, e non si sa nemmeno se esista.

cervello geniale

Dalla metà del 19° secolo, gli scienziati hanno cercato di studiare le caratteristiche anatomiche del cervello di persone con capacità eccezionali. Molte facoltà di medicina in Europa conservarono i relativi preparativi, compresi i professori di medicina che, durante la loro vita, lasciarono in eredità il loro cervello alla scienza. Gli scienziati russi non sono rimasti indietro. Nel 1867, alla Mostra etnografica tutta russa organizzata dalla Società imperiale degli amanti delle scienze naturali, furono presentati 500 teschi e i preparativi del loro contenuto. Nel 1887, l'anatomista Dmitry Zernov pubblicò i risultati di uno studio sul cervello del leggendario generale Mikhail Skobelev. Nel 1908, l'accademico Vladimir Bekhterev e il professor Richard Weinberg studiarono preparativi simili del defunto Dmitri Mendeleev. Preparazioni simili degli organi di Borodin, Rubinstein e del matematico Pafnuty Chebyshev sono conservate nel museo anatomico dell'Accademia medica militare di San Pietroburgo. Nel 1915, il neurochirurgo Boris Smirnov descrisse in dettaglio il cervello del chimico Nikolai Zinin, del patologo Viktor Pashutin e dello scrittore Mikhail Saltykov-Shchedrin. A Parigi, è stato studiato il cervello di Ivan Turgenev, il cui peso ha raggiunto un record nel 2012. A Stoccolma, hanno lavorato con i preparativi appropriati di famosi scienziati, tra cui Sofya Kovalevskaya. Gli specialisti del Mosca Brain Institute hanno studiato attentamente i "centri di pensiero" dei leader del proletariato: Lenin e Stalin, Kirov e Kalinin, hanno studiato le circonvoluzioni del grande tenore Leonid Sobinov, lo scrittore Maxim Gorky, il poeta Vladimir Mayakovsky, il regista Sergei Eisenstein . .. Oggi gli scienziati sono convinti che, a prima vista, il cervello delle persone di talento non si distingue dalla media. Questi organi differiscono per struttura, dimensione, forma, ma nulla dipende da questo. Non sappiamo ancora cosa renda talentuosa una persona. Possiamo solo supporre che il cervello di queste persone sia un po’ “rotto”. Può fare cose che le persone normali non possono, il che significa che non è come tutti gli altri.

Da molto tempo gli scienziati studiano la struttura, lo sviluppo e l'attività del cervello umano. Il cervello è un organo del sistema umano di attività vitale, che è un organo chiave nel corpo umano.

È lui che coordina tutti i principali processi che si verificano nel corpo. Ad oggi sono molte le scoperte che hanno rivelato le caratteristiche dei suoi neuroni e le loro connessioni, ma il modo in cui queste cellule interagiscono e il funzionamento del cervello non è ancora del tutto chiaro.

Consideriamo più in dettaglio la struttura e le funzioni di questo organo.

La massa del cervello occupa quasi l'intero spazio cranico. Le ossa del cranio consentono un'ulteriore protezione del midollo dai danni meccanici. Il colore del cervello ha una sfumatura rosata e la sua struttura ha una consistenza gelatinosa. Il cervello stesso è formato da cellule nervose e gliali, nonché da vasi sanguigni.

La composizione del cervello è composta principalmente da cellule nervose del cervello, che svolgono le funzioni di generazione e trasmissione degli impulsi.

Le cavità ventricolari si trovano all'interno del cervello. Inoltre, i nervi accoppiati partono da esso in vari dipartimenti. Le funzioni svolte dai dipartimenti sono diverse, poiché ogni area ha le proprie caratteristiche strutturali.

La massa cerebrale negli uomini adulti è in media di 1350 g e nelle donne - 1225 g. Gli indicatori di peso raramente superano la soglia del 2000. Tuttavia, ci sono casi in cui il peso ha raggiunto i 2850 g. Inoltre, gli scienziati non sono stati in grado di rilevare la dipendenza delle dimensioni della testa e del cervello tra le capacità intellettuali di una persona. Pertanto, molto spesso, se il segno di peso scende al di sotto di 1000 go supera i 2000 g, ciò indica la presenza di un processo patologico nelle regioni del cervello.

Conchiglie e divisioni principali

Il sistema cerebrale è circondato da 3 gusci: solido, aracnoideo e vascolare. Ogni guscio si distingue per uno scopo specifico e in base alle funzioni che svolge. Si distinguono i seguenti tipi di membrane cerebrali:

• Il guscio duro si fonde con l'osso del cranio e svolge un ulteriore ruolo protettivo del cervello. La sua forza è dovuta al fatto che contiene cellule speciali e anche fibre di collagene.
• Sottile. Questo guscio contiene liquido cerebrospinale, che fornisce un effetto di assorbimento degli urti, preservando il corpo cerebrale da lesioni minori.
• Vascolare. È caratterizzato dalla presenza di un denso accumulo di plessi vascolari, che forniscono nutrienti al cervello e ai tessuti circostanti

Per capire in cosa consiste il cervello è consuetudine distinguere 5 dipartimenti:

• Oblungo
• Posteriore
• Media
• Intermedio
• Finale (emisferi grandi)

Oblungo

Questa sezione della testa e del cervello è una continuazione della sezione spinale. Le funzioni e le strutture di questi tessuti sono in gran parte simili, l'unica differenza evidente è nella materia grigia.

La sezione oblunga funge da intermediario che organizza il trasferimento dei dati dal corpo al sistema nervoso centrale e viceversa. Oltre a questa funzione, il dipartimento è responsabile di una serie di riflessi, ad esempio tosse, starnuti e regola la respirazione e le funzioni digestive.

Posteriore

La parte posteriore della testa e del cervello comprende 2 parti principali:

• Ponte
• Cervelletto

Il ponte Varoliev è una continuazione della parte conduttrice e consente di formare una connessione tra i dipartimenti. Oltre a fungere da trasmettitore, il ponte interviene anche nella regolazione della pressione sanguigna e controlla anche i riflessi.

Il cervelletto si trova sul lato laterale della sezione oblunga e del ponte. Il cervelletto ha una struttura anatomica quasi identica al cervello. Cioè, la sua struttura è composta da 2 piccoli emisferi, ricoperti dalla corteccia. Esegue funzioni come:

• Coordinazione motoria
• Regolazione della sequenza di funzionamento dei gruppi muscolari

Media

Questa sezione della testa e del cervello è rappresentata da un accumulo di nuclei specifici, chiamati tubercoli dei quadrigemini. Questi piccoli tumuli sono responsabili della possibilità di percezione primaria da parte degli organi dell'udito e della vista.

Sono isolati anche i tubercoli anteriori, che comunicano con i recettori visivi, e i tubercoli posteriori, che reindirizzano le informazioni alle sezioni uditiva e visiva, dove vengono successivamente elaborate in segnali caratteristici.

Esiste anche una connessione diretta tra il mesencefalo e il tono muscolare, le reazioni dell'attività motoria degli occhi e la sezione centrale è anche responsabile della capacità di navigare nello spazio.

Intermedio

Questa sezione della testa e del cervello è caratterizzata dalla presenza di diverse parti chiave, vale a dire:

• Talamo. È un intermediario chiave nella trasmissione di informazioni ad altri dipartimenti del cervello. I suoi nuclei elaborano e trasmettono segnali ricevuti da vari organi sensoriali, ad eccezione del sistema olfattivo. Le sensazioni uditive, tattili e di altro tipo vengono elaborate da questa parte dell'area intermedia e inviate agli emisferi
• Ipotalamo. In questa zona si concentrano numerosi sistemi riflessi che regolano la sensazione di sete e di fame. Il segnale di cui hai bisogno per calmare il tuo corpo, le informazioni sull'inizio del sonno o sulla veglia ricadono completamente sulle spalle dell'ipotalamo
• Pituitaria. Svolge un ruolo chiave nella formazione e nella regolazione del sistema endocrino e la sua attività influenza le funzioni riproduttive e i processi metabolici.

Emisferi grandi

Questi grandi emisferi sono rappresentati dai tessuti, con la posizione della materia grigia all'interno di quella bianca. Questi emisferi occupano l'80% dello spazio cranico totale. La struttura anatomica del cervello si distingue per un tessuto strutturale complesso (stratificato): la corteccia, che avvolge gli emisferi cerebrali. L'accumulo di cellule nervose in questa corteccia è di circa 18 miliardi.

Numerosi studi dimostrano che gli emisferi cerebrali e la corteccia sono le parti più sviluppate del cervello. Si distinguono i seguenti tipi di cervello, vale a dire la sua parte corticale:

• Antico
• Vecchio
• Nuovo

I primi 2 tipi sono responsabili degli istinti, delle emozioni, delle qualità comportamentali innate, dell'omeostasi. Sono proprio reazioni come la gioia, la paura e una serie di altri sentimenti che provengono da queste parti corticali. La neocorteccia costituisce principalmente le differenze tipiche del cervello umano rispetto ad altri esseri viventi in cui questo tipo di corteccia non si sviluppa. La parola, l'intelletto e il pensiero cosciente sono formati dalla nuova corteccia.

La corteccia del telencefalo è limitata a tre solchi, che suddividono la corteccia in zone e lobi.

Di conseguenza, gli esperti distinguono i lobi che fanno parte della composizione corticale del cervello, il cervello:

• Occipitale. Funziona come il principale centro di analisi visiva. Riceve anche informazioni in arrivo, che vengono elaborate e immediatamente inviate all'ippocampo, dove vengono memorizzate. Attraverso questo processo, ricordiamo ciò che vediamo e ciò che accade intorno a noi.
• Temporale. Quest'area è responsabile della trasformazione delle informazioni uditive e la sua struttura interna del cervello consente di navigare nel gusto.
• Parietale. L'area adiacente al solco parietale. Regola la sensibilità della pelle, nonché la sensibilità al tatto e al gusto
• Frontale. Quest'area è responsabile della capacità di apprendere nuove abilità e memorizzazione. Le capacità mentali si formano proprio in questa quota

Il cervello è il principale regolatore di tutte le funzioni di un organismo vivente. È uno degli elementi del sistema nervoso centrale. La struttura e le funzioni del cervello sono ancora oggetto di studi medici.

descrizione generale

Il cervello umano è composto da 25 miliardi di neuroni. Queste cellule sono la materia grigia. Il cervello è ricoperto di conchiglie:

• solido;
• morbido;
• aracnoide (attraverso i suoi canali circola il cosiddetto liquido cerebrospinale, che è liquido cerebrospinale). Il liquore è un ammortizzatore che protegge il cervello dallo shock.

Nonostante il cervello di donne e uomini sia ugualmente sviluppato, ha una massa diversa. Quindi per i rappresentanti del sesso più forte, il suo peso medio è di 1375 g, e per le donne - 1245 g Il peso del cervello è circa il 2% del peso di una persona di fisico normale. È stato stabilito che il livello di sviluppo mentale di una persona non è in alcun modo correlato al suo peso. Dipende dal numero di connessioni create dal cervello.

Le cellule cerebrali sono neuroni che generano e trasmettono impulsi e glia che svolgono funzioni aggiuntive. All'interno del cervello ci sono delle cavità chiamate ventricoli. Da esso partono nervi cranici accoppiati (12 paia) in diverse parti del corpo. Le funzioni delle parti del cervello sono molto diverse e l'attività vitale dell'organismo dipende completamente da esse.

Struttura

La struttura del cervello, le cui immagini sono presentate di seguito, può essere considerata sotto diversi aspetti. Quindi distingue 5 parti principali del cervello:

• finale (80% della massa totale);
• intermedio;
• posteriore (cervelletto e ponte);
• media;
• oblungo.

Inoltre, il cervello è diviso in 3 parti:

• grandi emisferi;
• tronco encefalico;
• cervelletto.

La struttura del cervello: un disegno con il nome dei dipartimenti.

telencefalo

La struttura del cervello non può essere descritta brevemente, poiché senza studiarne la struttura è impossibile comprenderne le funzioni. Il telencefalo si estendeva dall'osso occipitale a quello frontale. Ha 2 grandi emisferi: sinistro e destro. Si differenzia dalle altre parti del cervello per la presenza di un gran numero di circonvoluzioni e solchi. La struttura e lo sviluppo del cervello sono strettamente correlati. Gli specialisti distinguono 3 tipi di corteccia cerebrale:

• antico, che comprende il tubercolo olfattivo; sostanza anteriore perforata; giro semilunare, subcalloso e subcalloso laterale;
• quello vecchio, che comprende l'ippocampo e il giro dentato (fascia);
• nuovo, rappresentato dal resto della corteccia.

La struttura degli emisferi cerebrali: sono separati da un solco longitudinale, nella profondità del quale si trova l'arco e. Collegano gli emisferi del cervello. Il corpo calloso è una nuova corteccia costituita da fibre nervose. Sotto c'è una volta.

La struttura degli emisferi cerebrali si presenta come un sistema multilivello. Quindi distinguono tra lobi (parietali, frontali, occipitali, temporali), corteccia e sottocorteccia. Gli emisferi cerebrali svolgono molte funzioni. L'emisfero destro controlla la parte sinistra del corpo, mentre l'emisfero sinistro controlla la parte destra. Si completano a vicenda.

Abbaio

L'ipotalamo è un centro sottocorticale in cui avviene la regolazione delle funzioni vegetative. La sua influenza avviene attraverso le ghiandole endocrine e il sistema nervoso. È coinvolto nella regolazione di alcune ghiandole endocrine e del metabolismo. Sotto c'è la ghiandola pituitaria. Grazie a lui avviene la regolazione della temperatura corporea, dei sistemi digestivo e cardiovascolare. L'ipotalamo regola la veglia e il sonno, forma il comportamento nel bere e nel mangiare.

Cervello posteriore

Questo reparto è costituito dal ponte situato davanti e dal cervelletto situato dietro di esso. La struttura del ponte del cervello: la sua superficie dorsale è ricoperta dal cervelletto e quella ventrale ha una struttura fibrosa. Queste fibre sono dirette trasversalmente. Su ciascun lato del ponte passano nel peduncolo medio cerebellare. Il ponte stesso sembra uno spesso rullo bianco. Si trova sopra il midollo allungato. Le radici nervose fuoriescono nel solco bulbare-pontino. Il rombencefalo: struttura e funzioni - sulla sezione frontale del ponte si nota che è costituito da una grande parte ventrale (anteriore) e da una piccola parte dorsale (posteriore). Il confine tra loro è un corpo trapezoidale. Le sue spesse fibre trasversali sono chiamate via uditiva. Il rombencefalo fornisce una funzione conduttiva.

Spesso chiamato il piccolo cervello, si trova dietro il ponte. Copre la fossa romboidale e occupa quasi tutta la fossa posteriore del cranio. La sua massa è di 120-150 g Grandi emisferi pendono dall'alto sul cervelletto, separati da esso dalla fessura trasversale del cervello. La superficie inferiore del cervelletto è adiacente al midollo allungato. Distingue 2 emisferi, nonché le superfici superiore e inferiore e il verme. Il confine tra loro è chiamato profonda fessura orizzontale. La superficie del cervelletto è dentellata da numerose fessure, tra le quali si trovano sottili creste (giro) del midollo. Gruppi di convoluzioni situati tra solchi profondi sono lobuli che, a loro volta, costituiscono i lobi del cervelletto (anteriore, flocculente-nodulare, posteriore).

Ci sono 2 tipi di sostanze nel cervelletto. Il grigio è in periferia. Forma una corteccia in cui è presente un neurone molecolare a forma di pera e uno strato granulare. La materia bianca del cervello è sempre sotto la corteccia. Quindi nel cervelletto forma il corpo cerebrale. Penetra in tutte le circonvoluzioni sotto forma di strisce bianche ricoperte di materia grigia. Nella materia più bianca del cervelletto sono presenti macchie di materia grigia (nucleo). Al taglio, il loro rapporto ricorda un albero. La nostra coordinazione del movimento dipende dal funzionamento del cervelletto.

mesencefalo

Questo reparto si trova dal bordo anteriore del ponte ai corpi papillari e ai tratti ottici. In esso viene isolato un grappolo di nuclei, chiamati tubercoli dei quadrigemini. Il mesencefalo è responsabile della visione latente. Contiene anche il centro del riflesso di orientamento, che assicura che il corpo si giri nella direzione del rumore acuto.

cervello umano(encefalo, cervello) è un organo che non solo controlla tutti i processi interni, ma è anche responsabile di emozioni, sentimenti, pensieri, memoria, comportamento. La struttura e le funzioni del cervello distinguono le persone dagli altri rappresentanti del mondo vivente come creature più altamente sviluppate e organizzate in modo complesso e determinano la differenza nelle capacità.

Il cervello pesa circa 1-2 kg, ovvero circa il 2% del peso umano totale. Nonostante ciò, le cellule nervose consumano circa il 50% di tutto il glucosio nel corpo e il 20% del sangue passa attraverso i vasi cerebrali. Per una comprensione semplificata del sistema nervoso centrale, è consuetudine distinguere le parti.

Diversi autori descrivono la struttura del cervello secondo criteri diversi, esistono molti diagrammi e tabelle. Come base viene presa una singola attività o il periodo embrionale. La struttura del cervello, così come la sua funzione, sono ancora all'origine di numerose teorie e controversie.

Analizziamo la struttura e le proprietà del cervello (brevemente)

Oblungo (mielencefalo)

Si trova sotto, termina condizionatamente davanti al foro occipitale.
Il midollo allungato svolge una varietà di attività. Con l'aiuto dei riflessi di ammiccamento, starnuto, tosse, vomito, svolge un ruolo protettivo. Qui ci sono centri importanti che controllano la respirazione e la pressione sanguigna. Mantengono una composizione stabile e ottimale del sangue, ricevendo informazioni dai recettori e trasmettendole alle divisioni sovrastanti, e aiutano anche a mantenere la postura del corpo e la coordinazione dei movimenti.

Fa tutto questo grazie ai nuclei dei nervi cranici, ai nuclei dell’equilibrio (oliva), alle vie nervose (fasci piramidali, sottili e cuneiformi), ecc.

Ponte

Il ponte è in linea con il midollo allungato e il mesencefalo. Contiene i nuclei dei nervi cocleare, facciale, trigemino e abducente, l'ansa mediale e laterale, gli archi riflessi corticospinali e corticobulbari. La sua struttura consente a una persona di mangiare, esprimere le proprie emozioni con le espressioni facciali, ascoltare, sentire con la pelle del viso e delle labbra. Il ponte svolge queste operazioni congiuntamente ad altre strutture.