인간의 두뇌는 신체의 모든 중요한 기능을 조정하고 조절하고 행동을 조절하는 기관입니다. 우리의 생각, 느낌, 감각, 욕망 및 움직임은 모두 뇌의 활동과 관련이 있으며, 기능하지 않으면 식물의 상태로 바뀝니다. 외부 영향에 대한 행동, 감각 또는 반응의 수용 능력이 상실됩니다. 이 기사는 동물의 두뇌보다 복잡하고 고도로 조직화 된 인간의 두뇌에 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 실제로 인간의 뇌와 다른 포유류의 구조에는 상당한 유사성이 있습니다. 실제로는 대부분의 척추 동물입니다.
중추 신경계 (CNS)는 뇌와 척수로 이루어져 있습니다. 말초 신경 - 운동과 감각에 의해 신체의 다양한 부분과 관련됩니다. 신경 시스템 (NERVOUS SYSTEM)을 참조하십시오.
뇌는 몸의 다른 부분과 마찬가지로 대칭 구조입니다. 출생시, 그 무게는 약 0.3kg인데 반해, 성인에서는 약입니다. 1.5 kg. 뇌의 외부 검사에서, 더 깊은 형성을 숨기고있는 두 개의 큰 반구가주의를 끌고있다. 반 구체의 표면은 피질 (뇌의 바깥 층)의 표면을 증가시키는 그루브와 회선으로 덮여 있습니다. 소뇌의 뒤에는 표면이 더 얇게 자른다. 큰 반구 아래에는 척수로 들어가는 뇌간이 있습니다. 신경은 트렁크와 척수를 떠나 정보를 따라 내부 및 외부 수용체에서 뇌로 흐르고 근육과 땀샘으로 전달되는 신호는 반대 방향으로 흐릅니다. 12 쌍의 뇌 신경이 뇌에서 멀어지고 있습니다.
뇌 내부에서 회색 물질은 주로 신경 세포의 몸으로 이루어져 피질을 형성하고 백색 물질 - 뇌의 다른 부분을 연결하는 전도성 경로 (통로)를 형성하고 중추 신경계를 넘어 이동하는 신경을 형성하는 신경 섬유 각종 기관.
뇌와 척수는 두개골과 척추에 의해 보호됩니다. 뇌의 물질과 뼈의 벽 사이에는 3 개의 껍질이 있습니다. 바깥 쪽 - 경질 막, 안쪽 - 연약한 것, 그리고 그들 사이 - 얇은 거미집. 막 사이의 공간은 뇌척수 (뇌척수) 유체로 채워 지는데, 이것은 혈장과 비슷한 성분으로 뇌의 뇌실 (뇌의 뇌실)에서 생성되어 뇌와 척수를 순환하며 필수 활동에 필요한 영양소와 다른 요소를 공급합니다.
뇌에 혈액 공급은 주로 경동맥에 의해 제공됩니다; 두뇌의 기초에, 그들은 그것의 각종 단면도에가는 큰 가지로 분할된다. 뇌 체중은 체중의 2.5 %에 불과하지만, 밤낮으로 끊임없이 체내 순환 혈액의 20 %를 섭취하므로 산소가 공급됩니다. 뇌 자체의 에너지 보유량은 극히 적기 때문에 산소 공급량에 크게 의존합니다. 출혈이나 부상의 경우 대뇌 혈류를 지원할 수있는 보호 메커니즘이 있습니다. 대뇌 순환의 한 특징은 또한 소위의 존재입니다. 혈액 뇌 장벽. 혈관벽의 침투성과 혈액의 많은 화합물이 뇌의 물질로 유입되는 것을 막는 여러 개의 막으로 구성되어 있습니다. 따라서이 장벽은 보호 기능을 수행합니다. 예를 들어, 많은 의약 물질이이를 통과하지 못합니다.
뇌 세포
CNS 세포는 뉴런이라고 부릅니다. 그들의 기능은 정보 처리이다. 인간 뇌에서 5 ~ 200 억 개의 뉴런 두뇌의 구조는 또한 신경 교세포를 포함하며, 뉴런보다 약 10 배 더 많습니다. Glia는 뉴런 사이의 공간을 채우고 신경 조직의지지 구조를 형성하며 신진 대사 및 기타 기능을 수행합니다.
뉴런은 다른 모든 세포와 마찬가지로 반투막 (플라즈마)으로 둘러싸여 있습니다. 수상 돌기 (Dendrites)와 축삭 (axons)이라는 두 종류의 과정이 세포체에서 출발합니다. 대부분의 뉴런에는 많은 가지가있는 수상 돌기가 있지만 오직 하나의 축색 돌기가 있습니다. 수상 돌기는 대개 매우 짧으며 축삭의 길이는 수 센티미터에서 수 미터까지 다양합니다. 신경 세포의 몸은 핵과 다른 세포 기관을 포함하고 있으며, 다른 세포들과 같습니다 (CELL 참조).
신경 자극.
뇌 전체뿐만 아니라 신경계의 정보 전달은 신경 자극을 통해 이루어집니다. 그들은 세포체에서 좁은 틈새를 통해 다른 뉴런과 접촉하여 종결 할 수있는 가지가 될 수있는 축삭 종말 부분 인 시냅스로 퍼져 나갔다. 시냅스를 통한 충 동 전달은 화학 물질 - 신경 전달 물질에 의해 매개됩니다.
신경 충동은 대개 수상 돌기에서 시작됩니다. 즉, 다른 뉴런의 정보를 얻고 뉴런의 몸으로 전달하는 것을 전문으로하는 신경의 얇은 분기 과정입니다. 수상 돌기와 작은 수의 세포체에는 수천 개의 시냅스가 있습니다. 그것은 신경 세포의 몸에서 정보를 운반하는 축삭 시냅스를 통해 다른 뉴런의 수상 돌기로 전송합니다.
시냅스의 시냅스 이전 부분을 형성하는 축삭 종말에는 신경 전달 물질이있는 작은 소포가 들어 있습니다. 충동이 presynaptic 막에 도달하면, 소포에서 신경 전달 물질은 시냅스 틈으로 릴리스됩니다. 축색 돌기의 끝 부분에는 하나의 유형의 신경 전달 물질이 포함되어 있으며, 종종 하나 또는 여러 종류의 신경 조절 물질과 결합합니다 (아래의 뇌 신경 화학 참조).
축삭 presynaptic 막에서 풀어 놓인 신경 전달 물질은 postsynaptic 뉴런의 수상 돌기에 수용체에 묶는다. 뇌는 다양한 신경 전달 물질을 사용하는데, 각각의 신경 전달 물질은 특정 수용체와 관련되어 있습니다.
수상 돌기상의 수용체는 막을 통과하는 이온의 이동을 제어하는 반투과성 시냅스 후막의 채널에 연결됩니다. 휴식시 뉴런의 전위는 70mV이며, 멤브레인의 내부는 외부에 대해 음으로 대전되어 있습니다. 서로 다른 매개체가 있지만, 이들은 모두 시냅스 후 뉴런에 자극적이거나 억제적인 효과가 있습니다. 자극 효과는 멤브레인을 통한 특정 이온, 주로 나트륨과 칼륨의 흐름을 향상시킴으로써 실현됩니다. 결과적으로 내 표면의 음전하가 감소하여 탈분극이 발생합니다. 제동 효과는 주로 칼륨과 염화물의 흐름 변화를 통해 발생하며, 결과적으로 내부 표면의 음전하가 휴식시보다 커지게되고 과분극이 발생합니다.
뉴런의 기능은 시냅스를 통해인지 된 모든 영향을 몸과 수상 돌기에 통합하는 것입니다. 이러한 영향은 흥분성 또는 억제 성일 수 있고 시간에 일치하지 않기 때문에 뉴런은 시냅스 활동의 총 효과를 시간의 함수로 계산해야합니다. 흥분 효과가 억제 효과보다 우세하고 막 탈분극이 역치를 초과하면 뉴런 막의 특정 부분이 활성화됩니다 (축삭 돌기 결절 부위). 여기에서 나트륨 이온과 칼륨 이온 통로가 열리면 활동 전위 (신경 자극)가 발생합니다.
이 잠재력은 축삭을 따라 0.1m / s에서 100m / s (축삭이 두꺼울수록 전도 속도가 빠름)의 속도로 끝까지 확장됩니다. 활동 전위가 축삭 종말에 도달하면 전위차, 칼슘 채널에 따라 다른 유형의 이온 채널이 활성화됩니다. 그들에 따르면, 칼슘은 축삭에 들어가서 신경 전달 물질과 함께 소포를 움직이게하는데, 이는 presynaptic 막에 접근하여 그것과 합쳐져서 신경 전달 물질을 시냅스로 방출시킨다.
Myelin과 glial 세포.
많은 축색 돌기는 myelin sheath로 덮여 있으며, 반복적으로 꼬여있는 glial 세포 막으로 형성됩니다. 수초는 주로 지질로 이루어져 있으며 뇌와 척수의 하얀 물질에 특유의 모양을 부여합니다. myelin sheath 덕분에, 이온이 myelin으로 덮여 있지 않은 장소에서만 축색 돌기를 통해 움직일 수 있기 때문에 축삭 돌기를 따라 활동 전위를 수행하는 속도가 증가합니다. Ranvier. 인터셉터 사이에서 전기 케이블을 통해 미엘린 덮개를 따라 충격이 가해집니다. 채널의 개방과 이온의 통과는 시간이 걸리기 때문에, 채널의 일정한 개방을 제거하고 미엘린에 의해 커버되지 않는 작은 멤브레인 영역에 범위를 제한함으로써 축삭 돌기를 통한 펄스 전도를 약 10 배 가속시킨다.
신경 교세포 (Schwann 세포) 또는 신경관 (oligodendrocytes)의 형성에는 신경 교세포의 일부만이 관여합니다. 훨씬 많은 glial 세포 (astrocytes, microgliocytes)는 다른 기능을 수행합니다 : 그들은 신경 조직의지지 골격을 형성하고, 그것의 신진 대사 필요성을 제공하고 상해 및 감염으로부터 회복합니다.
어떻게 두뇌가 작동 하는가?
간단한 예를 생각해보십시오. 우리가 테이블 위에서 연필을 가져 가면 어떻게 될까요? 연필로 반사 된 빛은 렌즈를 통해 눈에 초점을 맞추고 망막으로 향하게되어 연필의 이미지가 나타납니다. 신호가 시냅스 (시각적 결절)에 위치한 두뇌의 주요 감각 전달 핵으로 향하는 해당 세포에 의해인지되며, 주로 그 부분을 외부 편형 체라 부른다. 빛과 어둠의 분포에 반응하는 수많은 뉴런이 활성화되어 있습니다. lateral cranked body의 뉴런의 축색은 대뇌 반구의 후두엽에 위치한 1 차 시각 피질로 간다. 시상 하부에서 피질의이 부분으로 전달되는 충격은 피질 뉴런의 복잡한 일련의 방전으로 변환되며, 일부는 연필과 테이블의 경계에 반응하고 다른 일부는 연필 이미지의 모서리에 반응합니다. 일차 시각 피질에서 axons에 대한 정보는 패턴 인식이 이루어지는 연관 시각 피질로 들어간다.이 경우에는 연필이다. 피질의이 부분에서 인식은 이전에 객체의 외부 윤곽에 대한 축적 된 지식을 기반으로합니다.
운동 계획 (즉, 연필을 복용)은 아마도 대뇌 반구의 전두엽의 피질에서 발생한다. 피질의 같은 영역에서 손과 손가락의 근육에 명령을 내리는 운동 뉴런이 있습니다. 연필에 대한 손의 접근은 근육과 관절의 위치를인지하는 시각 시스템과 중 수용체 (interleceptor)에 의해 제어됩니다.이 정보는 중추 신경계에 들어갑니다. 우리가 손에 연필을 가져갈 때 압력을 감지하는 손가락 끝에있는 수용체는 손가락이 연필을 잘 잡고 있는지, 그리고 그것을 잡고 있어야하는 노력이 무엇인지 말해줍니다. 우리의 이름을 연필로 쓰고 싶다면이 복잡한 움직임을 제공하는 뇌에 저장된 다른 정보를 활성화해야하며, 시각적 제어는 정확성을 높이는 데 도움이됩니다.
위의 예에서 상당히 간단한 작업을 수행하는 것은 피질에서 피질 하부 영역으로 확장되는 광범위한 뇌 영역을 포함한다는 것을 알 수 있습니다. 말이나 사고와 관련된 더 복잡한 행동을 통해 다른 신경 회로가 활성화되어 훨씬 더 광범위한 뇌 영역을 포괄합니다.
두뇌의 주요 부분
뇌는 전뇌, 뇌간 및 소뇌의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 뇌 안에는 대뇌 반구, 시상, 시상 하부 및 뇌하수체가 있으며 가장 중요한 신경 내분비 동맥 중 하나입니다. 뇌간은 뇌간 연골, 폰 (pons) 및 중뇌로 구성됩니다.
큰 반구
- 두뇌의 가장 큰 부분, 성인의 구성 요소는 체중의 약 70 %입니다. 대개 반구는 대칭입니다. 그들은 정보 교환을 제공하는 축색 돌기 (corpus callosum)의 방대한 묶음으로 연결되어있다.
각 반구는 정면, 정수리, 측두엽 및 후두엽의 네 개의 로브로 구성됩니다. 전두엽의 피질에는 운동 활동을 조절하는 센터와 아마도 계획 및 선견지명이있는 센터가 있습니다. 정면 뒤에 위치한 두정엽의 피질에는 접촉 감, 관절 및 근육 감 등 신체 감각 영역이 있습니다. 두정엽에 옆쪽으로는 일차 청각 피질이 위치하는 시간뿐만 아니라 언어 및 다른 높은 기능의 중심에 인접 해 있습니다. 뇌의 뒷부분은 소뇌 위의 후두엽을 차지한다. 나무 껍질은 시각적 감각의 영역을 포함합니다.
운동의 조절이나 감각 정보의 분석과 직접적으로 관련이없는 피질의 영역을 연관 피질 (associative cortex)이라고합니다. 이러한 특수화 된 영역에서 서로 다른 영역과 뇌의 부분 사이에 연관 링크가 형성되고 그로부터 오는 정보가 통합됩니다. 연관 피질은 학습, 기억, 언어 및 사고와 같은 복잡한 기능을 제공합니다.
피질 하부 구조.
피질 아래에는 뉴런의 무리 인 핵의 중요한 뇌 구조가있다. 시상, 기저핵, 시상 하부가 포함됩니다. 시상은 주요 감각 전달 핵이다. 그는 감각으로부터 정보를 얻고 감각 피질의 적절한 부분으로 정보를 전달합니다. 또한 거의 전체 피질과 관련된 비특이적 영역이 있으며 아마도 그 활성화 및 깨우기 및주의 유지 과정을 제공합니다. 기초 신경절 (basal ganglia)은 조율 된 운동의 조절 (시작과 중지)에 관여하는 일련의 핵 (소위 껍데기, 창백한 공, 꼬리가있는 핵)입니다.
시상 하부는 시상 하부에있는 뇌의 밑 부분에있는 작은 영역입니다. 혈액이 풍부하게 들어있는 시상 하부는 신체의 항상성 기능을 조절하는 중요한 센터입니다. 그것은 뇌하수체 호르몬의 합성과 방출을 조절하는 물질을 생성합니다 (HYPOPHYSIS 참조). 시상 하부에서는 물 대사의 조절, 저장된 지방의 분포, 체온, 성 행동, 수면과 각성과 같은 특정 기능을 수행하는 많은 핵이 있습니다.
뇌 줄기
두개골 바닥에 있습니다. 그것은 척수를 전뇌와 연결시키고, 뇌간 연골, 폰 (pons), 중간 및 뇌간 (diencephalon)으로 구성됩니다.
중간 및 중간 두뇌뿐만 아니라 전체 몸통을 통해 척수에서 뇌로가는 일부 민감한 경로뿐만 아니라 척수로 이어지는 운동 경로를 전달하십시오. 중뇌 아래에는 소뇌와 신경 섬유로 연결된 다리가 있습니다. 몸통의 가장 아래 부분 인 수질은 척수로 직접 전달됩니다. Medulla oblongata에서는 외부 상황에 따라 심장 및 호흡의 활동을 조절하고 혈압, 위장 운동 및 장의 운동성을 조절하는 센터가 있습니다.
줄기 수준에서 각 대뇌 반구와 소뇌를 연결하는 경로가 교차합니다. 따라서 각 반구는 몸의 반대편을 제어하고 소뇌의 반대편 반구에 연결됩니다.
소뇌
대뇌 반구의 후두엽에 위치한다. 다리의 경로를 통해, 그것은 뇌의 겹쳐진 부분에 연결됩니다. 소뇌는 미묘한 자동 동작을 조절하여 고정 관념적 행동을 수행 할 때 다양한 근육 그룹의 활동을 조정합니다. 그는 또한 지속적으로 머리, 몸통 및 팔다리의 위치를 제어합니다. 균형 유지에 관여합니다. 최신 데이터에 따르면, 소뇌는 운동 기술의 형성에 매우 중요한 역할을하며, 움직임의 순서를 암기하는 것을 돕는다.
기타 시스템.
변연 계통은 학습과 기억을 제공 할뿐만 아니라 감정적 인 상태를 조절하는 상호 연결된 뇌 영역의 광범위한 네트워크입니다. 변연계를 형성하는 핵은 편도 및 해마 (측두엽에 포함됨)뿐만 아니라 시상 하부 및 소위 핵을 포함한다. 투명한 중격 (뇌의 피질 하부에 위치).
망상 형성 (reticular formation)은 전체 트렁크에서 시상 (thalamus)으로 뻗어있는 뉴런의 네트워크이며, 또한 피질의 광범위한 영역과 연결되어 있습니다. 그것은 수면과 각성의 조절에 참여하고, 피질의 활성 상태를 유지하며 특정 물체에 대한 집중의 초점에 기여합니다.
브레인 전기 활동
머리의 표면에 놓인 전극이나 뇌의 물질로 들어간 전극 덕분에 세포의 방전으로 인해 뇌의 전기 활동을 고칠 수 있습니다. 머리 표면에 전극이있는 뇌의 전기적 활동을 기록하는 것을 뇌파 (EEG)라고합니다. 그것은 개별 뉴런의 방전을 기록하는 것을 허용하지 않습니다. 수천 또는 수백만 개의 뉴런의 동기화 된 활동의 결과로만 기록 된 곡선에 현저한 진동 (파동)이 나타납니다.
뇌파에 대한 지속적인 등록으로, 개인의 전반적인 활동 수준을 반영하는주기적인 변화가 드러납니다. 활동적인 각성 상태에서 뇌파는 진폭이 작은 비 리듬 베타 파를 포착합니다. 눈을 감은 편안한 각성 상태에서 초당 7-12 사이클의 빈도를 가진 알파 파가 우세합니다. 수면의 발생은 고 진폭 저속 파 (델타 파)의 출현으로 나타납니다. 꿈꾸는 기간 동안 베타 파는 뇌파에 다시 나타나며 뇌파를 기준으로 사람이 깨어있는 잘못된 인상을 유발할 수 있습니다 (따라서 "역설적 인 수면"이라는 용어). 꿈은 종종 빠른 안구 운동 (닫힌 눈꺼풀을 동반)을 동반합니다. 따라서 꿈은 또한 빠른 안구 운동으로 수면이라고도합니다 (수면도 참조). 뇌파는 뇌의 일부 질병, 특히 간질을 진단 할 수있게합니다 (EPILEPSY 참조).
특정 자극 (시각, 청각 또는 촉각)의 작용 중에 뇌의 전기 활동을 등록하면 소위 말하는 것을 식별 할 수 있습니다. evoked potentials - 특정 외부 자극에 반응하여 발생하는 특정 그룹의 뉴런의 동시 방전. 유발 된 잠재력에 대한 연구는 특히 뇌 기능의 국지화를 명확히 할 수 있었고 특히 말의 기능을 측두엽과 전두엽의 특정 영역과 연결시키는 데 도움이되었습니다. 또한이 연구는 민감도가 약한 환자의 감각 시스템의 상태를 평가하는 데 도움이됩니다.
뇌 신경 화학
가장 중요한 뇌 신경 전달 물질 아세틸 콜린 중에서도, 노르 아드레날린, 세로토닌, 도파민, 글루타메이트, 감마 아미노 낙산 (GABA), 엔돌핀과 엔케팔린을 포함한다. 이러한 잘 알려진 물질 외에도 아직 연구되지 않은 많은 사람들이 아마도 뇌에서 기능을 발휘하고있을 것입니다. 일부 신경 전달 물질은 뇌의 특정 영역에서만 작용합니다. 따라서, 엔돌핀과 엔케팔린은 통증 충동을 전달하는 경로에서만 발견된다. 글루타메이트 (glutamate) 또는 GABA와 같은 다른 매개체가보다 널리 분포되어있다.
신경 전달 물질의 작용.
이미 언급했듯이, postsynaptic 막에 작용하는 신경 전달 물질은 이온에 대한 전도성을 변화시킵니다. 이것은 종종 두 번째 "매개체"시스템의 시냅스 후 뉴런 (예 : cyclic adenosine monophosphate (cAMP))의 활성화를 통해 발생합니다. 신경 전달 물질의 작용은 다른 종류의 신경 화학 물질, 즉 펩티드 신경 조절 물질의 영향으로 변형 될 수 있습니다. presynaptic 막에 의해 중재자와 동시에 출시 된 그들은 postsynaptic 막에 중개자의 효과를 향상 시키거나 달리 변경할 수 있습니다.
최근에 발견 된 엔돌핀 - 엔케팔린 시스템이 중요합니다. 엔케팔린과 엔돌핀은 CNS의 수용체에 결합하여 통증 자극의 전도를 억제하는 작은 펩타이드이며, 피질의 고지대를 포함합니다. 이 신경 전달 물질 군은 통증에 대한 주관적인 인식을 억제합니다.
정신병 약물
- 뇌의 특정 수용체에 특이 적으로 결합하여 행동 변화를 일으킬 수있는 물질. 그들의 행동 메커니즘을 확인했습니다. 일부는 신경 전달 물질, 다른 사람의 합성에 영향을 미칠 - 자신의 축적과 시냅스 소포 (예컨대, 암페타민은 노르 아드레날린의 빠른 출시를 유도)의 릴리스. 세번째기구 세로토닌 수용체에 결합하는 능력을 설명 수용체와 연결되고 천연의 신경 전달 물질, 예컨대 효과 LSD (세르 그산의 디 에틸 아미드)의 동작을 시뮬레이트하는 것이다. 제 4 유형의 약물 작용은 수용체 차단, 즉 신경 전달 물질에 대한 길항 작용. 이러한 널리 사용되는 항 정신병 약물과 같은 페 노티 아진 (예를 들어, 클로르 프로 마진, 또는 클로르 프로 마진), 블록 도파민 수용체는 시냅스함으로써 도파민 뉴런에 미치는 영향을 감소시킨다. 마지막으로, 작용의 마지막 일반적인 메카니즘은 신경 전달 물질 불 활성화의 억제이다 (많은 살충제는 아세틸 콜린 불 활성화를 방지한다).
모르핀 (정제 된 아편 양귀비 제품)은 뚜렷한 진통제 (진통제)뿐만 아니라 행복감을 유발할 수있는 능력이 있다는 사실은 오래 전부터 알려져 왔습니다. 그것이 마약으로 사용되는 이유입니다. 모르핀의 작용은 인간 엔돌핀 - 엔케팔린 시스템의 수용체에 결합하는 능력과 관련이 있습니다 (DRUG 참조). 이것은 다른 생물학적 기원 (이 경우 식물 기원)의 화학 물질이 특정 신경 전달 물질 시스템과 상호 작용하여 동물과 인간의 두뇌 기능에 영향을 미칠 수 있다는 사실의 많은 예 중 하나 일뿐입니다. 잘 알려진 또 다른 사례는 열대 식물에서 추출되어 아세틸 콜린 수용체를 차단할 수있는 curare입니다. 남미 인디언들은 신경근 전달 차단과 관련된 마비 효과를 사용하여 큐라 화살촉에 기름을 바릅니다.
뇌 연구
뇌 연구는 크게 두 가지 이유로 어렵습니다. 첫째, 두개골에 의해 안전하게 보호 된 뇌는 직접 접근 할 수 없습니다. 둘째, 뇌의 뉴런은 재생성되지 않으므로 개입이 돌이킬 수없는 손상을 초래할 수 있습니다.
이러한 어려움에도 불구하고, 고대부터 뇌 연구 및 치료 (주로 신경 외과 적 치료)가 알려졌습니다. 고고 학적 발견에 따르면 이미 고대에 사람이 두뇌에 접근하여 두뇌에 접근 할 수 있다는 것을 보여줍니다. 특히 집중적 인 뇌 연구는 다양한 머리 부상을 관찰 할 수있는 전쟁 기간에 실시되었습니다.
평상시 부상으로 부상당한 뇌 손상이나 평시에 부상을 입은 부상은 뇌의 특정 부위가 파괴되는 실험의 일종입니다. 이것이 인간 두뇌에 대한 유일한 실험 "형태"이기 때문에 연구의 또 다른 중요한 방법은 실험 동물에 대한 실험이었습니다. 특정 뇌 구조의 손상의 행동 적 또는 생리적 결과를 관찰하면, 그 기능을 판단 할 수 있습니다.
실험 동물에서 두뇌의 전기 활동은 두뇌 또는 뇌의 표면에 배치하거나 뇌의 물질에 도입 된 전극을 사용하여 기록됩니다. 따라서, 뉴런 또는 개별 뉴런의 작은 그룹의 활성을 결정할 수있을뿐만 아니라 막을 가로 지르는 이온 플럭스의 변화를 확인할 수있다. 뇌의 특정 지점에 전극을 삽입 할 수있는 정위 장치 덕분에, 접근 할 수없는 깊이 섹션이 검사됩니다.
또 다른 접근법은 살아있는 뇌 조직의 작은 영역을 제거한 후 그 존재를 영양 배지에 넣은 슬라이스로 유지하거나 세포 배양에서 세포를 분리하여 연구하는 것입니다. 첫 번째 경우에는 뉴런의 상호 작용을 탐구 할 수 있습니다. 둘째는 개별 세포의 활동입니다.
두뇌의 다른 영역에서 개별 뉴런 또는 그 그룹의 전기적 활동을 연구 할 때, 초기 활동이 처음 기록 된 다음 세포의 기능에 대한 특정 효과의 효과가 결정됩니다. 또 다른 방법에 따르면, 가장 가까운 뉴런을 인위적으로 활성화시키기 위해 주입 된 전극을 통해 전기 임펄스가인가된다. 그래서 뇌의 특정 영역이 다른 영역에 미치는 영향을 연구 할 수 있습니다. 이 전기 자극 방법은 중뇌를 통과하는 줄기 활성화 시스템의 연구에 유용했습니다. 시냅스 수준에서 학습 과정과 기억 과정이 어떻게 이루어지는지를 이해하려고 시도 할 때도 사용됩니다.
백 년 전에 좌반구와 우반구의 기능이 다르다는 것이 분명 해졌다. 뇌 혈관 사고 (뇌졸중) 환자를 관찰 한 프랑스의 외과 의사 인 P. Brock은 좌뇌에 손상을 입은 환자들만 언어 장애를 앓고있는 것으로 나타났습니다. 반구의 전문화에 관한 더 많은 연구는 다른 방법, 예를 들어 EEG 기록 및 유발 된 잠재력을 사용하여 계속되었다.
최근에는 복잡한 기술이 뇌의 이미지 (시각화)를 얻는 데 사용되었습니다. 따라서 전산화 단층 촬영 (CT)은 뇌 구조의 생체 내 상세한 (계층화 된) 영상을 얻을 수 있도록 임상 신경학에 혁명을 일으켰습니다. 또 다른 이미징 방법 - 양전자 방출 단층 촬영 (PET) - 뇌의 대사 활동을 보여줍니다. 이 경우, 수명이 짧은 방사성 동위 원소가 뇌의 다른 부위에 축적되는 사람에게 유입되며, 더 많은 사람들이 대사 활동을합니다. PET의 도움으로 검사 대상자의 대다수의 음성 기능이 왼쪽 반구와 관련되어 있음이 나타났습니다. 뇌가 많은 수의 평행 구조를 사용하기 때문에 PET는 단일 전극으로는 얻을 수없는 뇌 기능에 대한 정보를 제공합니다.
원칙적으로 뇌 연구는 여러 가지 방법을 사용하여 수행됩니다. 예를 들어 미국의 신경 생리 학자 인 R. Sperri는 간질 환자 중 일부에서 뇌부종 (양쪽 반구를 연결하는 축색 다발)을 절단하는 치료 절차로 사용되었습니다. 그 후, "찢어진"두뇌를 가진이 환자들에서, 반 구형 전문화가 조사되었습니다. 스피치와 다른 논리적이고 분석적인 기능들에 대해서는 지배적 인 지배적 인 (대개 왼쪽의) 반구가 책임이있는 반면 비 지배적 인 반구는 외부 환경의 공간 - 시간적 매개 변수를 분석한다는 것이 밝혀졌다. 그래서 우리가 음악을들을 때 활성화됩니다. 두뇌 활동의 모자이크 사진은 피질과 피질 하부 구조에 많은 전문화 된 영역이 있음을 암시합니다. 이 영역의 동시 활동은 병렬 데이터 처리를 사용하는 컴퓨팅 장치로서의 뇌 개념을 확인합니다.
새로운 연구 방법의 출현으로 뇌 기능에 대한 아이디어가 바뀔 가능성이 있습니다. 분자 유전 접근법의 사용뿐만 아니라 뇌의 다양한 부분의 대사 활동의 "지도"를 얻을 수있는 장치의 사용은 뇌에서 발생하는 과정에 대한 우리의 지식을 깊게해야합니다. 신경 심리학 참조.
비교 분석
척추 동물의 다른 유형에서 두뇌는 현저하게 비슷합니다. 우리가 뉴런 수준에서 비교한다면, 우리는 사용 된 신경 전달 물질, 이온 농도의 변동, 세포 유형 및 생리적 기능과 같은 특징의 뚜렷한 유사성을 발견하게됩니다. 근본적인 차이점은 무척추 동물과 비교했을 때만 나타납니다. 무척추 동물 뉴런은 훨씬 큽니다. 종종 그들은 화학 물질에 의해서가 아니라 인간 두뇌에서 거의 발견되지 않는 전기적 시냅스에 의해 서로 연결되어 있습니다. 무척추 동물의 신경계에서는 척추 동물의 특징이 아닌 신경 전달 물질이 검출됩니다.
척추 동물 중 뇌 구조의 차이는 주로 개인 구조의 비율과 관련이 있습니다. 물고기, 양서류, 파충류, 새, 포유류 (인간 포함)의 뇌에서 유사점과 차이점을 평가하면 몇 가지 일반적인 패턴을 도출 할 수 있습니다. 첫째,이 모든 동물들은 뉴런의 구조와 기능이 같습니다. 둘째, 척수와 뇌간의 구조와 기능은 매우 유사합니다. 셋째, 포유 동물의 진화는 영장류에서 최대 발육을하는 피질 구조의 확연한 증가를 동반합니다. 양서류에서는 피질이 뇌의 작은 부분을 구성하는 반면 인간은 지배적 인 구조입니다. 그러나 모든 척추 동물의 두뇌 기능 원리는 거의 동일하다고 믿어집니다. 차이는 신경 회로망 연결 및 상호 작용의 수에 의해 결정되며, 이는 높을수록 뇌가 더 복잡합니다. ANATOMY COMPARATIVE도 참조하십시오.
인간의 두뇌
인간의 두뇌 (위 뇌염 (Encephalon))는 중추 신경계의 기관으로 많은 상호 연결된 신경 세포와 그 과정으로 이루어져 있습니다.
인간의 뇌는 대뇌 두개골 영역의 거의 전체 구멍을 차지하며, 그 뼈는 외부의 기계적 손상으로부터 뇌를 보호합니다. 성장과 발달의 과정에서 두뇌는 두개골의 형태를 취합니다.
내용
두뇌 집단 [편집]
정상인의 뇌의 질량은 평균적으로 체중의 약 2 % 인 1000에서 2000 그램 이상입니다. 남성의 뇌는 여성의 뇌보다 평균 체중이 100-150 그램 더 큽니다 [1]. 사람의 정신적 능력은 뇌의 질량에 달려 있다고 널리 알려져 있습니다. 뇌 질량이 클수록 더 재능있는 사람입니다. 그러나 이것이 항상 그런 것은 아니라는 것이 분명합니다 [2]. 예를 들어, I. Turgenev의 뇌는 2012 년에 무게가 나고 Anatol France의 뇌는 1017 g, 간질과 멍청이를 앓고있는 사람에서는 2850 g으로 무거운 뇌가 발견되었습니다 [3]. 그의 두뇌는 기능적으로 열등했습니다. 그래서, 뇌의 질량과 개인의 정신적 능력 사이에 직접적인 관계는 없습니다. 그러나 많은 표본에서 뇌의 질량과 정신적 능력 사이의 상관 관계뿐만 아니라 특정 뇌 영역의 질량과 다양한인지 능력 사이에는 긍정적 인 상관 관계가 있음이 밝혀졌습니다 [4].
뇌 발달의 정도는 특히 뇌에 대한 척수 질량의 비율로 평가할 수 있습니다. 고양이의 경우 1 : 1, 개는 1 : 3, 아래 원숭이는 1:16, 인간의 경우 1:50입니다. 구석석 시대 사람들은 뇌가 현대인의 뇌보다 두드러지게 (10-12 %) 컸다. [6] - 1 : 55-1 : 56.
두뇌 구조 [편집]
인간 두뇌의 양은 두개골의 수용량의 91-95 %이다. 뇌에는 다리와 소뇌를 포함하는 후궁, 후두부, 중뇌, 중간 및 전뇌의 대뇌 반구로 대표되는 5 개의 분열이있다. 위에 주어진 분열로 나뉘는 것과 함께, 전체 뇌는 크게 세 부분으로 나뉘어집니다 :
- 대뇌 반구;
- 소뇌;
- 두뇌 줄기.
대뇌 피질은 뇌의 두 반구를 덮습니다 : 오른쪽과 왼쪽.
두뇌 껍질 [편집]
뇌는 척수처럼 부드럽고 거미공 모양의 고체 세 개의 막으로 덮여 있습니다.
두뇌의 연약한 또는 혈관 막 (위도 Pia mater encephali)은 뇌의 물질에 직접 인접 해 있으며, 모든 그루브로 들어가며 모든 회선을 덮습니다. 그것은 느슨한 결합 조직으로 이루어져 있으며, 수많은 혈관이 뇌에 분지합니다. 뇌 조직으로 깊숙이 들어가는 결합 조직의 얇은 과정은 맥락막에서 멀어집니다.
뇌의 거미 막 (Arachnoidea encephali)은 얇고 반투명하며 혈관이 없습니다. 그것은 뇌의 회선에 단단히 닿아 있지만 홈에 들어 가지 않습니다. 그 결과 거미 막이 공급되는 뇌 혈관과 거미 막 사이에 뇌척수액으로 가득 찬 지주막 수조가 형성됩니다. 가장 큰 소뇌 직사각형 수조는 네 번째 심실의 뒤쪽에 위치하고 있으며, 네 번째 심실의 중앙 개구부는 그 안에 들어 있습니다. 옆 fossa의 구덩이는 중대한 두뇌의 옆쪽 홈에 놓인다; inter-blade - 두뇌의 다리 사이; 탱크 교차점 - 시각적 교차 벽 (교차점) 대신.
뇌의 경질 막 (위 두라 막 encephali)은 두개골의 뼈의 내부 뇌 표면을위한 골막입니다. 이 막에는 인체의 통증 수용체가 가장 많이 축적되어있는 반면, 뇌 자체에는 통증 수용체가 없습니다.
경질 막은 치밀한 결합 조직으로 구성되어 내부에서 평평하고 축축한 세포에 의해 안쪽으로 줄 지어 있으며 내부 기본 영역에 두개골의 뼈와 밀접하게 융합되어 있습니다. 고체와 거미 껍데기 사이에는 장 액이 채워진 경막 하 공간이 있습니다.
두뇌의 구조적 부분 [편집]
직각 뇌 [편집]
Medulla oblongata (lat. Medulla oblongata)는 다섯 번째 뇌 덩어리 (추가)에서 발생합니다. Medulla oblongata는 손상된 segmentation을 가진 척수의 연장이다. 뇌간의 회색질은 뇌 신경의 개별적인 핵으로 이루어져 있습니다. 백질은 척수와 뇌의 경로이며, 뇌 줄기로 끌어 당겨지고 거기에서부터 척수로 빠져 나옵니다.
Medulla oblongata의 전방 표면에는 전 측부 중간 틈이 있으며, 각 측면에는 피라미드 라 불리는 두꺼운 흰색 섬유가 있습니다. 피라미드는 섬유의 일부가 반대쪽으로 지나가는 피라미드의 교차점을 형성하여 측면 피라미드 경로를 형성하기 때문에 좁아집니다. 교차하지 않는 일부 흰색 섬유는 직선 피라미드 경로를 형성합니다.
다리 [편집]
다리 (위도 수뇌)는 뇌간 연골 위에 있습니다. 이것은 가로 섬유가있는 두꺼운 롤입니다. 그것의 중심에는 뇌의 주요 동맥이있는 주요 홈이 있습니다. 밭고랑의 양쪽면에는 피라미드 형 경로로 형성된 중요한 향상이 있습니다. 교량은 백색질을 형성하는 다수의 횡 섬유로 이루어져 있습니다 - 신경 섬유. 섬유 사이에는 다리의 핵심을 형성하는 많은 회색 물질이 있습니다. 소뇌에 계속해서, 신경 섬유는 중간 다리를 형성한다.
소뇌 [편집]
소뇌 (lat. Cerebellum)는 다리의 후부 표면과 후두 두개골의 연수에 위치한다. 그것은 두 반구와 반구를 서로 연결시키는 웜으로 구성됩니다. 소뇌의 질량 120-150 g.
소뇌는 수평 슬릿에 의해 커다란 뇌와 분리되어 있는데, 뇌경막은 두개골의 후궁 위로 뻗은 소뇌 텐트를 형성한다. 각 소뇌 반구는 회색과 흰색 물질로 구성됩니다.
소뇌의 회색 물질은 백색 상부에 피질의 형태로 포함되어있다. 신경 핵은 소뇌 반구 내에 있으며, 그 질량은 주로 백색질로 나타납니다. 반구의 껍질은 평행 한 그루브를 형성하며 그 사이에 같은 모양의 회선이 있습니다. 밭고랑은 소뇌의 각 반구를 여러 부분으로 나눕니다. 입자 중 하나 - 스크랩, 소뇌의 중간 다리에 인접한, 다른 사람보다 더 눈에 띄는. 그것은 계통 발생 학적으로 가장 오래되었습니다. 벌레의 플랩 및 결절은 하등 척추 동물에서 이미 나타나고 전정기구의 기능과 관련이 있습니다.
소뇌 반구 피질은 두 개의 신경 세포 층으로 구성되어 있습니다. 나무 껍질의 두께는 1-2.5 mm입니다.
소뇌의 회색 물질은 백색으로 분지되어있다 (소뇌의 중간 부분에서는 상록 thuja의 장식으로 볼 수있다). 그래서 소뇌는 생명의 소뇌라고 불린다.
소뇌는 3 쌍의 다리를 통해 뇌간에 연결되어 있습니다. 다리는 섬유 다발로 표시됩니다. 소뇌의 아래쪽 (꼬리) 다리는 뇌간에 위치하며 밧줄 몸체라고도합니다. 후부 척추 - 대뇌 경로가 포함됩니다.
소뇌의 중간 (교량) 다리는 다리에 연결되어 있으며, 다리에서 횡단 섬유가 대뇌 피질의 뉴런으로 전달됩니다. 중간 다리를 통해 대뇌 피질이 소뇌에 작용하는 피질 - 다리 경로를 통과합니다.
백색 섬유의 형태로 소뇌의 윗 다리는 중뇌의 다리를 따라 위치하고 밀접하게 인접 해있는 중뇌의 방향으로 간다. 소뇌의 상부 (두개골) 다리는 주로 핵의 섬유로 이루어져 있으며, 광점, hypogastric region 및 적색 핵에 충동을 전달하는 주 경로로 사용됩니다.
다리는 전방에 위치하고 타이어는 뒤에 있습니다. 타이어와 다리 사이에서 중뇌의 수분 공급이 이루어집니다 (Sylviev 급수 시스템). 그것은 네 번째 뇌실과 세 번째 뇌실을 연결합니다.
소뇌의 주요 기능은 운동의 반사 조정과 근음의 분포입니다.
중뇌 [편집]
중뇌의 덮개 (위도 Mesencephalon)는 덮개 위에 있으며 중뇌의 수로 위에 있습니다. 뚜껑에는 타이어 플레이트 (cheliflow)가 들어 있습니다. 위의 두 언덕은 시각적 분석기의 기능과 관련이 있으며, 시각적 자극에 대한 반사 작용의 중심 역할을하기 때문에 시각적이라고합니다. 두 개의 더 낮은 결절은 청각 적이며 소리 자극에 대한 대략적인 반사 작용과 관련됩니다. 상부 언덕은 상부 손잡이를 사용하여 뇌관의 측면 크랭크 몸체와 연결되고 하부 언덕은 중간 몸체가있는 하부 손잡이와 연결됩니다.
타이어 플레이트에서부터 뇌를 척수와 연결시키는 뇌척수 경로가 시작됩니다. 시각 자극 및 청각 자극에 반응하여 우울한 자극이 전달됩니다.
반구 [편집]
뇌의 대뇌 반구. 이것들은 반구의 대뇌, 대뇌 피질 (망토), 기저핵, 후각 뇌 및 측 방실을 포함한다. 뇌의 반구는 길이 방향의 슬릿에 의해 분리되어 있으며, 그 움푹 패인 곳에는 그들을 연결하는 말뭉치가 들어 있습니다. 각 반구에서 다음 표면을 구분하십시오.
- 윗면, 볼록한, 두개골 금고의 안쪽면을 마주보고;
- 두개골의 밑면의 내면에 위치하는 하부 표면;
- 반구들이 상호 연결되어있는 내측 표면.
각 반구에는 가장 앞쪽에있는 부분이 있는데, 정면에는 전두엽, 후두극, 뒤쪽, 측두엽이있다. 또한 대뇌 반구는 4 개의 큰 엽 (frontal, parietal, occipital, temporal)로 나뉘어져 있습니다. 뇌의 측면 포사 (fossa)의 움푹 들어간 곳에 작은 비중 (섬)이있다. 반구는 고랑의 로브 (lobes)로 나뉘어져있다. 그들 중 가장 깊은 것은 옆쪽 또는 옆쪽이며, 또한 실비 움 고랑 (sylvium sulcus)이라고도합니다. 측면 홈은 측두엽과 정수리를 측두엽과 분리합니다. 반구의 상단 가장자리에서 중앙 홈 또는 Roland의 홈이 내려갑니다. 그것은 두뇌의 전두엽과 정수리를 분리합니다. 후두엽은 반 구체의 중간 표면 (정수리 후두 치골)에서만 정수리와 분리되어 있습니다.
외부에서 대뇌 반구는 대뇌 피질을 형성하는 회색 물질, 또는 외투로 덮여 있습니다. 대뇌 피질에는 150 억 개의 세포가 있고, 각각이 이웃 세포와 7-10,000 개의 연결을 가지고 있다고 생각한다면, 우리는 수피 기능이 유연하고 안정적이며 신뢰할 수 있다고 결론을 내릴 수 있습니다. 피질의 표면은 고랑 및 회선으로 인해 크게 증가합니다. 계통 발생 피질은 뇌의 가장 큰 구조이며, 그 면적은 대략 22 만 2 천 2이다.
성적 차이 [편집]
단층 촬영 방법은 여성과 남성의 두뇌 구조의 차이를 실험적으로 해결할 수있었습니다 [7] [8]. 남성 뇌는 대뇌 반구 내부의 영역과 반 구체 사이의 여성 사이에 더 많은 연결 고리를 가지고 있다는 것이 확인되었습니다. 남성의 두뇌는 운동 기술에 더 최적화되어 있고 여성은 분석적이고 직관적 인 사고를 위해 최적화되어 있다고 가정합니다. 연구자들은 이러한 결과가 개인에게가 아니라 전체로서의 인구에 적용되어야한다고 지적했다. 이러한 뇌 구조의 차이는 13.4 세에서 17 세 사이의 그룹을 비교할 때 가장 두드러졌습니다. 그러나 여성의 뇌에서 나이가 들어감에 따라 대뇌 반구 내의 구역 사이의 연결 수가 증가하여 이전에는 별개의 성별 차이가 최소화되었다.
동시에, 여성과 남성의 두뇌의 해부학 적 및 형태 학적 구조의 차이가 존재 함에도 불구하고 우리가 구체적으로 "남성"또는 구체적으로 "여성"의 두뇌를 말할 수있는 결정적인 신호 나 조합은 없습니다 [9]. 여성에게 더 흔한 두뇌의 특징이 있으며, 남성에서 더 자주 관찰되지만,이 두 가지는 이성에서 나타날 수 있으며, 이러한 종류의 징후에 대한 안정적인 앙상블은 사실상 관찰되지 않습니다.
두뇌 개발 [편집]
태아기 [10] 개발 [편집]
발달 전 태아의 발생, 태아의 자궁 내 발달. 출생 전 기간에는 뇌의 집중적 인 생리 학적 발달, 감각 및 이펙터 시스템이 있습니다.
나 탈 [10] 조건 [편집]
대뇌 피질 시스템의 차별화는 점차적으로 발생하여 개개인의 뇌 구조가 고르지 않게 성숙된다.
아이가 태어날 때 대뇌 피질의 형성이 실제적으로 형성되고 뇌의 투영 영역은 성숙의 최종 단계에 가깝고 다른 감각 기관 (분석기 시스템)의 수용체에서 오는 신경 연결이 끝나고 운동 경로가 시작됩니다 [11].
이 영역은 세 개의 모든 뇌 블록을 하나로 모으는 역할을합니다. 그러나 그 (것)들 중 가장 높은 성숙의 수준은 두뇌 활동 (뇌의 첫번째 구획)의 규칙의 구획의 구조에 의해 도달된다. 두 번째 (정보의 수신, 처리 및 저장 블록)와 세 번째 (프로그래밍 블록, 활동 제어 및 블록) 블록에서는 들어오는 정보 (두 번째 블록)를 수신하고 나가는 모터 자극을 형성하는 주엽과 관련된 피질 영역 만이 가장 성숙합니다 (3 블록) [12].
출산 당시의 대뇌 피질의 다른 영역은 충분한 성숙도에 도달하지 못합니다. 이것은 세포의 작은 크기, 연관 기능을 수행하는 상위 계층의 작은 폭, 점유하는 영역의 상대적으로 작은 크기 및 요소의 미엘린 형성이 충분하지 않음으로 증명됩니다.
기간 2 년에서 5 년 [편집]
2 ~ 5 세의 나이에 2 차, 연관 뇌 영역의 성숙이 발생하며, 그 중 일부 (분석 시스템의 2 차 영지주의 영역)는 2 차 및 3 차 블록 (전 운동 영역)에 있습니다. 이러한 구조는 일련의 행동을 인식하고 실행하는 프로세스를 제공합니다 [11].
기간은 5 년에서 7 년 [편집]
그 다음은 제 3의 (연관) 뇌 영역입니다. 첫째, 후방 연관 분야가 발생한다. - 두정 - 후두 - 후두엽 영역, 전방 연합 영역 - 전두엽 영역.
3 차 필드는 다양한 뇌 영역의 상호 작용 계층에서 가장 높은 위치를 차지하며, 여기서는 가장 복잡한 형태의 정보 처리가 수행됩니다. 후부 연관 영역은 연결과 관계의 전체에서 현실의 주변 실체에 대한 수퍼 - 모달 전체 론적 반영으로 모든 들어오는 다중 - 모달 정보의 합성을 제공한다. 전방 연관 영역은이 활동에 필수적인 정보의 선택, 활동 프로그램의 형성 및 올바른 과정의 제어를 포함하여 복합적 형태의 정신 활동의 임의적 규제에 대한 책임이 있습니다.
따라서 뇌의 세 가지 기능 블록 각각은 서로 다른 시간에 완전한 성숙에 이르며 성숙은 첫 번째 블록에서 세 번째 블록까지 순차적으로 진행됩니다. 이것은 바닥에서 위로 - 밑에있는 구조물에서 윗쪽으로, 피질 하부 구조에서 기본 영역으로, 기본 영역에서 결합 영역으로 연결됩니다. 이러한 수준 중 어느 하나라도 형성되는 동안 손상되면 손상된 수준의 자극 효과가 없어서 다음 성숙 단계에서 편차가 발생할 수 있습니다.