Den mänskliga hjärnan är det huvudsakliga organet i det mänskliga nervsystemet. Den är belägen i huvudet, som skyddas av skallen. Den har samma allmänna struktur som hjärnan hos andra däggdjur, men med ett mer utvecklat hjärnbarken. Stora djur, såsom valar och elefanter har större hjärnor i absoluta termer, men när den mäts med användning av en mått på relativ hjärnstorlek, som kompenserar för kroppsstorlek, är kvoten för den mänskliga hjärnan nästan dubbelt så stor som den hos en flasknosdelfin, och tre gånger så stor som den hos en schimpans. En stor del av storleken på den mänskliga hjärnan kommer från hjärnbarken, särskilt frontalloberna, som är associerade med exekutiva funktioner, såsom självbehärskning, planering, resonemang och abstrakt tänkande. Det område av hjärnbarken ägnas åt syn, syncentrum, är också mycket förstorad i människor jämfört med andra djur.
Den humana hjärnbarken är ett tjockt lager av nervvävnad som täcker större delen av hjärnan. Detta skikt är vikt på ett sätt som ökar mängden yta som kan passa in i volymen som finns tillgänglig. Mönstret av veck är likartad mellan individer, även om det finns många små variationer. Cortex är indelad i fyra lober - frontalloben, parietal lobe, temporal lobe, och occipital lobe. Inom varje lob finns många kortikala områden, var och en associerad med en speciell funktion, inklusive syn, motorstyrning och språk. Vänster och höger sida av cortex är i stort sett lika i form, och de flesta kortikala områden replikeras på båda sidor. Vissa områden, men stark later, särskilt områden som är involverade i språket. I de flesta människor, är den vänstra hjärnhalvan dominerande för språket, med den högra hjärnhalvan spelar en underordnad roll. Det finns andra funktioner, såsom visuell-spatial förmåga, som den högra hjärnhalvan är oftast dominerande.
Trots att skyddas av de tjocka skallben, suspenderade i cerebrospinalvätska, och isoleras från blodet genom blod-hjärnbarriären, är den mänskliga hjärnan känslig för skada och sjukdom. De vanligaste formerna av fysiska skador är stängda skallskador såsom ett slag mot huvudet, en stroke, eller förgiftning av en mängd olika kemikalier som kan fungera som neurotoxiner, såsom etanol alkohol. Infektion av hjärnan, men allvarlig, är sällsynt på grund av de biologiska barriärer som skyddar den. Den mänskliga hjärnan är också mottagliga för degenerativa sjukdomar, såsom Parkinsons sjukdom, och Alzheimers sjukdom och multipel skleros. Ett antal psykiatriska tillstånd, såsom schizofreni och klinisk depression, tros vara associerade med hjärn dysfunktioner, även om arten av dessa inte är väl förstådd. Hjärnan kan också vara platsen för hjärntumörer, och dessa kan vara godartad eller elakartad.
Det finns vissa tekniker för att studera hjärnan som används i andra djur som helt enkelt inte lämpliga för användning i människor och omvänt. Det är lättare att få enskilda hjärnceller som tagits från andra djur, för studier. Det är också möjligt att använda invasiva tekniker i andra djur som du sätter elektroder i hjärnan eller inaktivera vissa delar av hjärnan för att undersöka effekterna på beteende - tekniker som inte är möjliga att användas i människor. Däremot kan endast människor svara på komplicerade verbala instruktioner eller vara till nytta i studien av viktiga funktioner i hjärnan såsom språk och andra komplexa kognitiva uppgifter, men studier från människor och från andra djur, kan vara till ömsesidig hjälp. Medicinsk bildbehandling teknik som funktionella neuroradiologiska och EEG inspelningar är viktiga tekniker i att studera hjärnan. Den kompletta funktions förståelse av den mänskliga hjärnan är en ständig utmaning för neurovetenskap.
Struktur
Den vuxna mänskliga hjärnan väger i genomsnitt omkring, eller ca 2% av den totala kroppsvikten, med en volym på cirka 1130 kubikcentimeter hos kvinnor och 1260 cm3 hos män, även om det finns en betydande individuell variation. Neurologiska skillnader mellan könen har inte visats korrelera på något enkelt sätt med IQ eller andra åtgärder för kognitiv förmåga. Den mänskliga hjärnan är sammansatt av neuroner, gliaceller, och blodkärl. Antalet neuroner, enligt array tomografi, har visat sig vara i genomsnitt cirka 86 miljarder i den vuxna manliga mänskliga hjärnan med en ungefär lika många icke-neuronala celler. Av dessa, 16 miljarder är placerade i hjärnbarken, 69 miljarder är i lillhjärnan, och färre än 1% av alla hjärnans nervceller finns i resten av hjärnan
Hjärnhalvorna bildar den största delen av den mänskliga hjärnan och är belägna ovanför andra hjärnstrukturer. De är täckta med ett kortikalt skikt som har en veckad topografi. Nedanför hjärnan ligger hjärnstammen, som liknar en stjälk på vilken storhjärnan är fäst. På baksidan av hjärnan, under storhjärnan och bakom hjärnstammen, är lillhjärnan, en struktur med ett horisontellt fårad yta, lillhjärnan cortex, som gör att det ser annorlunda än någon annan hjärna område. Samma strukturer är närvarande i andra däggdjur, även om de varierar betydligt i relativ storlek. Som regel gäller att ju mindre hjärnan, desto mindre invecklad cortex. Cortex hos en råtta eller mus är nästan helt slät. Cortex av en delfin eller val, å andra sidan, är mer invecklad än cortex hos en människa. Den levande hjärnan är mycket mjuk, med en konsistens som liknar mjuk gelatin eller mjuk tofu. Även kallad grå massa, är den levande cortex rosa-beige färg och något off-white i det inre.
Allmänna egenskaper
Den mänskliga hjärnan har många egenskaper som är gemensamma för alla ryggradsdjur hjärnor, inklusive en grundläggande uppdelning i tre delar som kallas framhjärnan, mitthjärnan och bakhjäman, med sammankopplade vätskefyllda ventriklar, och en uppsättning av generisk ryggradsdjur hjärnstrukturer inklusive märgen märgen och pons av hjärnstammen, cerebellum, optisk tektum, talamus, hypotalamus, basala ganglierna, luktloben, och många andra. Som en däggdjurs hjärna, har den mänskliga hjärnan specialfunktioner som är gemensamma för alla däggdjurshjärnor, framför allt en sex lager hjärnbarken och en uppsättning av strukturer som är förknippade med det, bland annat hippocampus och amygdala. Alla ryggradsdjur har en framhjämeselektiv vars övre yta är täckt med ett skikt av nervvävnad kallas palliet, men i alla utom däggdjur palliet har en relativt enkel tre-skiktade cellstruktur. I däggdjur har det en mycket mer komplex sex skikt cellstruktur, och ges ett annat namn, hjärnbarken. Hippocampus och amygdala härrör också från palliet, men är mycket mer komplex i däggdjur än i andra ryggradsdjur.
Som en primat hjärna, har den mänskliga hjärnan en mycket större hjärnbarken, i proportion till kroppsstorleken, än de flesta däggdjur, och en mycket högt utvecklat visuella systemet. Formen på hjärnan inom skallen också ändras något som en följd av det upprättstående läget i vilket primater hålla huvudet. Som en hominid hjärna, är den mänskliga hjärnan förstoras väsentligt även i jämförelse till hjärnan av en typisk apa. Sekvensen av utvecklingen från Australopithecus till Homo sapiens präglades av en stadig ökning av hjärnans storlek, särskilt i frontalloberna, som är förknippade med en rad olika kognitiva funktioner på hög nivå. Människor och andra primater har vissa skillnader i gensekvensen, och gener differentiellt uttryckta i många områden i hjärnan. De funktionella skillnader mellan den mänskliga hjärnan och hjärnan hos andra djur uppstår också från många gen-miljö interaktioner.
Hjärnbarken
Den dominerande inslag i den mänskliga hjärnan är corticalization. Hjärnbarken hos människa är så stor att den överskuggar alla andra delar av hjärnan. Några subkortikala strukturer visar förändringar återspeglar denna trend. Lillhjärnan, till exempel, har en medial zon huvudsakligen kopplad till subkortikala motoriska områden, och en sido zon i första hand kopplad till cortex. Hos människor sidozonen tar upp en mycket större del av lillhjärnan än i de flesta andra däggdjursarter. Corticalization avspeglas i funktion och struktur. I en råtta, kirurgiskt avlägsnande av hela hjärnbarken lämnar ett djur som fortfarande är i stånd att gå runt och interagerar med miljön. I en människa producerar jämförbara hjärnbarken skada ett permanent tillstånd av koma. Mängden förening cortex, i förhållande till de andra två kategorierna av sensoriska och motoriska, ökar dramatiskt som en går från enklare däggdjur, såsom råtta och katten, till mer komplexa sådana, såsom schimpansen och människa. En gen som är närvarande i det humana genomet men inte i schimpansen verkar spela en viktig roll i corticalization. ArhGAP11B och humant encephalisation
Hjärnbarken är väsentligen ett ark av nervvävnad, viks på ett sätt som medger en stor ytarea för att passa inom gränserna för skallen. När utfälld har varje hjärnhalva en total yta på cirka. Varje kortikala ås kallas gyrus, och varje spår eller spricka separera en gyrus från en annan kallas en sulcus.
Kortikala divisioner
Hjärnbarken är nästan symmetrisk med vänster och höger halvkloten som är ungefärliga spegelbilder av varandra. Varje halvklotet konventionellt uppdelad i fyra "lober", frontalloben, parietal lob, nackloben och tinningloben. Med ett undantag, denna indelning i lober inte härrör från strukturen av hjärnbarken, men loberna är uppkallade efter skallben som ligger över dem, pannben, hjässben, tinningbenet och skallbenet ben. Gränserna mellan lober ligga under suturerna som länkar de skallben tillsammans. Undantaget är gränsen mellan den främre och hjässloberna, som ligger bakom motsvarande suturen; istället det följer den anatomiska gränsen av centralfåran, en djup veck i hjärnans struktur där den primära somatosensoriska cortex och primära motoriska cortex möts. På grund av det godtyckligt sätt de flesta av gränserna mellan lober är avgränsade, de har lite funktionell betydelse. Med undantag av nackloben, ett litet område som är helt tillägnad syn, var och en av loberna innehåller en mängd områden i hjärnan som har minimal funktionellt förhållande. Hjässloben, till exempel, innehåller områden som är involverade i somatosensation, hörsel, språk, uppmärksamhet, och rumslig kognition. Trots denna heterogenitet är uppdelningen i lober bekvämt för referens. De viktigaste funktionerna i frontalloben är att styra uppmärksamheten, abstrakt tänkande, beteende, problemlösning uppgifter och fysiska reaktioner och personlighet. Nackloben är den minsta loben; dess viktigaste funktioner är visuella mottagning, visuell-spatial bearbetning, rörelse, och färgåtergivning. Tinningloben styr auditiva och visuella minnen, språk och till viss del hörsel och tal.
Även om det finns tillräckligt med variationer i form och placering av gyri och sulci att göra varje hjärnan unik, de flesta mänskliga hjärnor visar tillräckligt konsekventa mönster av vikning som tillåter dem att nämnas. Många av gyri och sulci namnges enligt platsen på lober eller andra stora veck på cortex. Dessa inkluderar: Superior, USA, inferior frontal gyrus: med hänvisning till frontalloben Medial längd spricka, som skiljer vänster och höger hjärnhalvorna Precentral och Postcentral sulcus: med hänvisning till centralfåran, som separerar frontalloben från hjässloben sidofåran, som delar pannloben och hjässloben över från tinningloben nedanför parieto-occipital sulcus, som separerar hjässloberna från occipital lober, ses i viss liten grad på den laterala ytan av hemisfären, men främst på mediala ytan. Trans-occipital sulcus: med hänvisning till nackloben
Funktionella divisioner Forskare som studerar funktionerna hos cortex dela upp den i tre funktionella grupper av regioner: En består av de primära sensoriska områden, som tar emot signaler från de sensoriska nerver och områden med hjälp av relä kärnor i thalamus. Primära sensoriska områden är den visuella delen av nackloben, hörselområdet i delar av tinningloben och insula, och somatosensoriska cortex i hjässloben. En andra kategori är den primära motoriska cortex, som skickar axoner ner till motoriska nervceller i hjärnstammen och ryggmärgen. Detta område upptar den bakre delen av frontalloben, direkt framför somatosensoriska området. Den tredje kategorin utgörs av de återstående delarna av hjärnbarken, som kallas associeringsområdena. Dessa områden får input från sensoriska områden och nedre delarna av hjärnan och är inblandade i de komplexa processer av perception, tanke, och beslutsfattandet.
Cytoarkitektur
Olika delar av hjärnbarken är involverade i olika kognitiva och beteendemässiga funktioner. Skillnaderna dyker upp i ett antal olika sätt: effekterna av lokaliserad hjärnskador, regionala aktivitetsmönster exponeras när hjärnan undersöks med hjälp av funktionella avbildningstekniker, anslutningsmöjligheter med subkortikala områden, och regionala skillnader i den cellulära arkitekturen av hjärnbarken. Neuroforskare beskriver det mesta av cortex-delen de kallar neocortex-ha sex skikt, men inte alla lager är tydligt i alla områden, och även när ett lager föreligger, kan dess tjocklek och cellulära organisation variera. Forskare har konstruerat kartor över kortikala områden på grundval av variationer i utseendet hos skikten som ses med ett mikroskop. En av de mest använda systemen kom från Korbinian Brodmann, som delas cortex i 51 olika områden och tilldelas varje ett nummer. Till exempel är brodmannarea en primär somatosensoriska cortex, är brodmannarea 17 primära syncentrum och brodmannarea 25 är den främre cingulum cortex.
Topografi
Många av de områden i hjärnan Brodmann definierade har sina egna komplexa interna strukturer. I ett antal fall, är hjärnområden organiserade i "topografiska kartor", där angränsande bitar av hjärnbarken motsvarar angränsande delar av kroppen, eller något mer abstrakt enhet. Ett enkelt exempel på denna typ av korrespondens är den primära motoriska cortex, en remsa av vävnad som löper längs den främre kanten av den centrala sulcus, som visas i bilden till höger. Motoriska områden innervating varje del av kroppen uppstår från en distinkt zon, med angränsande kroppsdelar som representeras av angränsande zoner. Elektrisk stimulering av barken i någon punkt orsakar en muskel-kontraktion i den representerade kroppsdel. Denna "somatotopic" representation är inte jämnt fördelad, dock. Huvudet, till exempel, representeras av en region omkring tre gånger så stora som den zon för hela ryggen och bål. Storleken på zon korrelerar till precisionen i motorstyrningen och sensorisk diskriminering möjligt. De områden för läppar, fingrar och tunga är särskilt stora, med tanke på den proportionella storleken på deras representerade kroppsdelar.
-
I visuella områden, är kartorna retinotopika, det vill säga de återspeglar topografi näthinnan, lagret av ljusaktiverade neuroner kantar bak i ögat. I detta fall representationen är ojämn: fovea-området i centrum av synfältet-kraftigt överrepresenterade jämfört med periferin. Den visuella kretsar i den mänskliga hjärnbarken innehåller flera dussin olika retinotopic kartor, varje ägnas åt att analysera synintryck strömmen på ett visst sätt. Det primära syncentrum, vilket är den huvudsakliga mottagaren av direkt input från den visuella delen av thalamus, innehåller många neuroner som är lättast att aktiveras av kanterna med en speciell orientering som rör sig över en viss punkt i synfältet. Visuella områden längre nedströms extrakt funktioner såsom färg, rörelse och form. I hörsel områden, är den primära kartan tonotopic. Ljud är analyserade enligt frekvens av subkortikala hörsel områden, och detta pars reflekteras av den primära auditiva zonen av hjärnbarken. Som med det visuella systemet, finns det ett antal av tonotopic kortikala kartor, var och en ägnad att analysera ljudet på ett visst sätt.
-
Inom en topografisk karta där ibland kan vara finare nivåer av rumslig struktur. I den primära syncentrum, exempelvis, där den viktigaste organisationen är retinotopic och de viktigaste svaren är att rörliga kanter, celler som svarar på olika kantorienteringar är rumsligt åtskilda från varandra.
Utvecklingen
under de tre första graviditetsveckan, bildar den mänskliga embryots ektoderm en förtjockad remsa kallas neurala plattan. Den neurala plattan fälls sedan och stänger för att bilda neuralröret. Detta rör böjs när det växer, bildar halvmånformade hjärnhalvorna i spetsen, och lillhjärnan och pons mot svansen.
Funktion
Förstå kropp-själ-problemet - förhållandet mellan hjärnan och sinnet - är en stor utmaning både filosofiskt och vetenskapligt. Det är mycket svårt att föreställa sig hur mentala aktiviteter, såsom tankar och känslor skulle kunna genomföras genom fysiska strukturer såsom neuroner och synapser, eller av någon annan typ av fysisk mekanism. Denna svårighet uttrycktes av Gottfried Leibniz i en analogi kallas Leibniz Mill: Tvivel om möjligheten av en mekanistisk förklaring tanke körde René Descartes, och de flesta av mänskligheten tillsammans med honom, till dualism: tron att sinnet existerar oberoende av hjärnan . Det har dock alltid varit ett starkt argument i motsatt riktning. Det finns tydliga empiriska bevis för att fysiska manipulationer av, eller skador, kan hjärnan påverkar sinnet i potenta och intima sätt. Till exempel kan en person som lider av Alzheimers sjukdom - ett tillstånd som orsakar fysiska skador på hjärnan - upplever också en komprometterad sinne. På samma sätt kan någon som har tagit en psykedelisk drog tillfälligt förlorar sin känsla av personlig identitet eller erfarenhet djupgående förändringar i deras uppfattning och tankeprocesser. På samma sätt, en patient med epilepsi som genomgår kortikal stimulering kartläggning med elektrisk hjärnstimulering skulle också, vid stimulering av hans eller hennes hjärna, uppleva olika komplexa känslor, hallucinationer, minnesblickar, och andra komplexa kognitiva, emotionella, eller beteendemässiga fenomen. Efter denna tankegång, har en stor mängd empiriska bevis för en nära relation mellan hjärnans aktivitet och mental aktivitet ledde till att de flesta neuroforskare och samtida filosofer att vara materialister, tror att mentala fenomen är ytterst ett resultat av, eller reduceras till, fysikaliska fenomen.
Lateralization (hittade inte svenska översättningen av det här ordet :p)
Varje hjärnhalvan samverkar i första hand med en halv av kroppen, men av skäl som är oklara, är anslutningarna korsade: den vänstra sidan av hjärnan samverkar med den högra sidan av kroppen, och vice versa. Motor anslutningar från hjärnan till ryggmärgen och sensoriska anslutningar från ryggmärgen till hjärnan, både över mittlinjen i nivå med hjärnstammen. Synintryck följer en mer komplex regel: synnerverna från de två ögon möts vid en punkt som kallas den optiska chiasm, och hälften av fibrerna från varje nerv avstyckade att ansluta sig till andra. Resultatet är att anslutningar från den vänstra halvan av näthinnan, i båda ögonen, gå till vänster sida av hjärnan, medan anslutningar från den högra halvan av näthinnan gå till höger sida av hjärnan. Eftersom varje halv av näthinnan mottar ljus som kommer från den motsatta halv av synfältet, är den funktionella konsekvensen att visuell inmatning från den vänstra sidan av världen går till den högra sidan av hjärnan, och vice versa. Således, den högra sidan av hjärnan tar emot somatosensoriska ingång från den vänstra sidan av kroppen, och visuell inmatning från vänster sida av synfältet-ett arrangemang som förmodligen är användbart för visuomotor samordning.
De två hjärnhalvorna är förbundna med ett mycket stort nerv bunt kallas corpus callosum, som korsar mittlinjen ovanför nivån i thalamus. Det finns också två mycket mindre anslutningar, den främre kommissuren och hippocampus commissure, liksom många subkortikala anslutningar som korsar mittlinjen. Corpus callosum är huvudgatan i kommunikationen mellan de två hjärnhalvorna, men. Den förbinder varje punkt på kortex till spegelbildspunkten i den motsatta hemisfären, och även ansluter till funktionellt relaterade punkter i olika kortikala områden.
I de flesta avseenden, vänster och höger sida av hjärnan är symmetriska i fråga om funktion. Till exempel, är motsvarigheten till vänster hjärnhalva motorområdet styra den högra högerhalvklotet område som styr vänster hand. Det finns dock flera mycket viktiga undantag, som omfattar språk och rumslig kognition. I de flesta människor, är "dominant" vänster hjärnhalva för språk: en stroke som skadar en nyckelspråkområde i den vänstra hjärnhalvan kan lämna offret oförmögen att tala eller förstå, medan motsvarande skador på högra hjärnhalvan skulle orsaka endast mindre försämring med språkfärdigheter.
En betydande del av aktuell kunskap om samspelet mellan de två hjärnhalvorna har kommit från studier av "split-brain patienter" -Folk som genomgick kirurgisk tran av corpus callosum i ett försök att minska antalet allvarliga epileptiska anfall. Dessa patienter visar inte ovanligt beteende som är omedelbart uppenbara, men i vissa fall kan uppföra sig nästan som två olika personer i samma kropp, med höger hand vidtar en åtgärd och sedan vänster lossa den. De flesta av dessa patienter, när kort visas en bild på den högra sidan av den punkt visuella fixering, kan beskriva det muntligt, men när bilden visas på vänster sida, inte kan beskriva det, men kanske kan ge en indikation med vänster hand av naturen hos det objekt som visas.
Språk
studie av hur språket är representerad, bearbetas, och förvärvades av hjärnan är neuro, vilket är ett stort tvärvetenskapligt område ritning från kognitiv neurovetenskap, kognitiv lingvistik, och psykolingvistik. Detta fält härstammar från den 19: e-talet upptäckt att skador på olika delar av hjärnan visade sig ge olika symptom: läkare märkt att personer med skador på en del av den vänstra sämre frontal gyrus som nu kallas Brocas område hade svårt att producera språk, medan de med skador på ett område i den vänstra superior temporal gyrus, numera känd som Wernicke s område, hade svårt att förstå det. Sedan dess har det varit stor debatt om vilka språkliga processer dessa och andra delar av hjärnan subserve, och även om Brocas och Wernickes områden har traditionellt förknippats med språkfunktioner, kan de också vara inblandade i vissa icke-talfunktioner. Det finns också diskussioner om huruvida eller inte det ens är en stark en-till-ett förhållande mellan områden i hjärnan och språkfunktioner som framträder under hjärnbarkens utveckling. På senare tid har forskningen om språket används alltmer modernare metoder inklusive elektrofysiologi och funktionell neuroradiologiska, att undersöka hur språkbehandling sker.
Metabolism
Jod, T4 stimulera utvecklingen av nervsystemet i själva verket hypotyreos hos däggdjur orsakar kretinism och vuxna en neurologisk regression, som en allmän avmattning av nervösa reflexer med slöa cerebration, metabolism, matsmältning, hjärtfrekvens, hypotermi. Hjärnan förbrukar upp till tjugo procent av den energi som används av människokroppen, mer än något annat organ. Hjärnans ämnesomsättning bygger normalt på blodsocker som en energikälla, men under tider med låg glukos, kommer hjärnan att använda ketonkroppar för bränsle med en mindre behov av glukos. Hjärnan kan också utnyttja laktat under träning. Långkedjiga fettsyror kan inte passera blod-hjärnbarriären, men levern kan bryta ner dessa för att producera ketoner. Emellertid medel fettsyror oktan och heptansyra syror kan korsa barriären och användas av hjärnan. Hjärnan lagrar glukos i form av glykogen, om än i betydligt mindre mängder än den som finns i levern eller skelettmuskulaturen.
Även om den mänskliga hjärnan representerar endast 2% av kroppsvikten, mottar den 15% av hjärtminutvolymen, 20% av kroppens totala syreförbrukning, och 25% av den totala kroppsglukosanvändning. Behovet av att begränsa kroppsvikt har lett till val för en minskning av hjärnans storlek i vissa arter, såsom fladdermöss, som behöver kunna flyga. Hjärnan mestadels använder glukos för energi, och berövande av glukos, som kan hända i hypoglykemi kan leda till medvetslöshet. Energiförbrukningen i hjärnan inte varierar mycket över tiden, men aktiva områden av hjärnbarken förbrukar något mer energi än inaktiva regioner: detta faktum utgör grunden för de funktionella hjärnavbildningsmetoder PET- och fMRI. Dessa är nukleärmedicin avbildningstekniker som ger en tredimensionell bild av metabolisk aktivitet.
Klinisk betydelse
Kliniskt är död definieras som en frånvaro av hjärnaktivitet mätt med EEG. Skador på hjärnan tenderar att påverka stora delar av orgeln, ibland orsakar stora underskott i intelligens, minne, personlighet, och rörelse. Head trauma orsakat, exempelvis genom fordon eller industriolyckor, är en ledande dödsorsaken i ungdomen och medelåldern. I många fall är mer skador orsakade av resulte ödem än av effekterna själva. Stroke, som orsakas av blockering eller bristning av blodkärl i hjärnan, är en annan viktig orsak till dödsfall från hjärnskador. Andra problem i hjärnan kan mer exakt klassificeras som sjukdomar. Neurodegenerativa sjukdomar, såsom Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom, är Huntingtons sjukdom och motoriska neuronsjukdomar orsakas av den gradvisa döden av enskilda neuroner, vilket leder till minskning av rörelsekontroll, minne och kognition. Det finns fem motoriska neuronsjukdomar, den vanligaste av dessa är amyotrofisk lateralskleros. Vissa smittsamma sjukdomar som drabbar hjärnan orsakas av virus och bakterier. Infektion av mening, membranen som täcker hjärnan, kan leda till meningit. Bovin spongiform encefalopati är dödlig hos nötkreatur och människor och är kopplat till prioner. Kuru är en liknande prion buren degenerativ hjärnsjukdom sjukdom som drabbar människor,. Båda är kopplade till intag av nervvävnad, och kan förklara tendensen inom human- och vissa icke-human art för att undvika kannibalism. Virala eller bakteriella orsaker har rapporterats i multipel skleros och är etablerade orsaker till encefalopati, och encefalomyelit.
Epileptiska och icke-epileptiska anfall kan orsaka kognitiv svikt när beslagen blir utbrett, förekommer upprepade gånger i samma hjärnområde eller sista för länge. Kramper kan bedömas med hjälp av EEG och olika medicinska avbildningstekniker. De kan ibland behandlas med antiepileptiska läkemedel och vissa neurokirurgiska ingrepp och hjälp behandlingar kan också användas.
Effekter av hjärnskador
En viktig källa till information om funktionen av områden i hjärnan är effekterna av skador på dem. Hos människor har stroke länge utgjort en "naturlig laboratorium" för att studera effekterna av hjärnskador. De flesta slag är resultatet av en blodpropp boenden i hjärnan och blockerar den lokala blodtillförseln och orsaka skador eller förstörelse av närliggande hjärnvävnad: de möjliga blockeringar är mycket bred, vilket leder till en stor mångfald av strokesymtom. Analys av stroke begränsas av det faktum att skadan korsar ofta i flera områden av hjärnan, inte längs tydliga gränser, vilket gör det svårt att dra några säkra slutsatser. Övergående ischemiska attacker är mini-stroke som kan orsaka plötslig dimning eller synförlust, talsvårigheter alltifrån sluddrande till dysartri eller afasi, och mental förvirring. Men till skillnad från en stroke, kan symtom på en TIA lösa inom några minuter eller 24 timmar. Hjärnskada kan fortfarande förekomma i en TIA varar bara några minuter. En tyst stroke eller tyst hjärninfarkt skiljer sig från en TIA i att det inte finns omedelbart observerbara symptom. En SCI kan fortfarande orsaka långvariga neurologisk dysfunktion som påverkar områden som humör, personlighet och kognition. En SCI förekommer ofta före eller efter en TIA eller större stroke.
Elektroder och magnetfält
Genom att placera elektroder i hårbotten, är det möjligt att spela in den summerade elektriska aktiviteten av barken med användning av en metod som kallas elektroencefalografi. EEG registrerar genomsnittliga nervaktivitet från hjärnbarken och kan upptäcka förändringar i verksamheten över stora områden, men med låg känslighet för sub-kortikal aktivitet. EEG inspelningar är tillräckligt känsliga för att upptäcka små elektriska impulser som varar bara några millisekunder. De flesta EEG enheter har god tidsupplösning, men låg rumslig upplösning. Elektroder kan också placeras direkt på ytan av hjärnan. Denna teknik, som kallas electrocorticography erbjuder finare rymdupplösning än elektroencefalografi, men är mycket invasiva. Förutom att mäta det elektriska fältet direkt via elektroder placerade över skallen, är det möjligt att mäta det magnetiska fältet att hjärnan genererar med hjälp av en metod som kallas magnetencefalografi. Denna teknik har också bra tidsupplösning som EEG men med mycket bättre rumslig upplösning. Den största nackdelen med MEG är att, eftersom de magnetiska fält som genereras av neural aktivitet är mycket subtila, måste den neurala aktiviteten vara relativt nära ytan av hjärnan för att detektera dess magnetiska fält. Megs kan bara upptäcka de magnetiska underskrifter av neuron belägna i djupet av kortikala veck som har dendriter orienterade på ett sätt som ger ett fält.
Imagining
Neuroforskare, tillsammans med forskare från allierade discipliner, studera hur den mänskliga hjärnan fungerar. Sådan forskning har expanderat kraftigt under de senaste decennierna. Den "Decade of the Brain", ett initiativ från Förenta staternas regering på 1990-talet, anses ha märkt mycket av denna ökning i forskningen. Det har följts under 2013 av hjärnan Initiative. Information om struktur och funktion av den mänskliga hjärnan kommer från en mängd olika experimentella metoder. Den mesta informationen om de cellulära komponenterna i hjärnan och hur de fungerar kommer från studier av djurindivider, med hjälp av tekniker som beskrivs i hjärnan artikeln. Vissa tekniker, men används främst i människor, och därför beskrivs här.
Strukturell och funktionell avbildning
Det finns flera metoder för att detektera hjärnans aktivitet ändringar med tredimensionell avbildning av lokala förändringar i blodflödet. De äldre metoder är SPECT och PET, som är beroende av injektion av radioaktiva spårämnen i blodomloppet. En nyare metod, funktionell magnetresonansavbildning, har betydligt bättre rumslig upplösning och innebär ingen radioaktivitet. Använda de mest kraftfulla magneter för närvarande tillgängliga, kan fMRI lokalisera hjärnaktiviteten ändras till regioner så små som en kubikmillimeter. Nackdelen är att den temporala upplösningen är dålig: när hjärnaktivitet ökar blodflödet svar fördröjd med 1-5 sekunder och varar i minst 10 sekunder. Således är fMRI ett mycket användbart verktyg för lärande som hjärnregioner är involverade i en given beteende, men ger lite information om tids dynamiken i sina svar. En stor fördel för fMRI är att, eftersom det är icke-invasiv, det kan lätt användas på människor. En annan ny icke-invasiv funktionella avbildningsmetod är funktionell nära infraröd spektroskopi.
Evolution
Under utvecklingen av Homininae har den mänskliga hjärnan vuxit i volym från cirka 600 cm3 i Homo habilis till ca 1500 cm3 Homo sapiens neanderthalensis. Därefter har det skett en krympande under de senaste 28.000 åren. Den manliga hjärnan har minskat från 1.500 cm3 till 1350 cm3, medan den kvinnliga hjärnan har krympt med samma relativa andel. Som jämförelse, Homo erectus, en släkting till människan hade en hjärna storleken på 1.100 cm3. Men den lilla homo floresiensis, med en hjärnstorlek på 380 cm3, en tredjedel av den föreslagna förfader H. erectus, som används eld, jagade och gjorde stenredskap minst lika sofistikerade som för H. erectus. Trots betydande förändringar i social förmåga, har det varit mycket liten förändring i hjärnans storlek från neandertalmänniskan till nutid. "Som stor som du behöver och så liten som du kan" har sagts att sammanfatta de motsatta evolutionära begränsningar på människors hjärnstorlek. Förändringar i storleken på den mänskliga hjärnan under evolutionen har återspeglats i förändringar i ASPM och microcephalin gener.
Studier tenderar att indikera små till måttliga korrektioner mellan hjärnvolym och IQ. De mest konsekventa associationer observerats inom de främre, tids och hjässloberna, de hippocampus, och lillhjärnan, men dessa endast står för en relativt liten mängd av variansen i IQ, som själv har bara delvis förhållande till allmän intelligens och real- utfall. En studie visade att hos människor, fertilitet och intelligens tenderar att vara negativt korrelerade, det är att säga, mer intelligent, mätt med IQ, uppvisar en lägre total fruktsamhet än mindre intelligenta. Enligt modellen är föreliggande nedgångstakten spås bli 1,34 IQ-poäng per decennium.
(Glöm inte! Det mesta av den här faktan är representerad av Ben Carson, även ansedd ”Världens bästa” hjärnkirurg. Jag har endast använt detta i lärosyfte :3 Några svåra ord är inte mina egna, men shit the same.)
Emelie Öman, 8C Brönjaskolan
