MENSELIJK BREIN: FUNCTIES EN ONDERDELEN (MET AFBEELDINGEN) - NEUROPSYCHOLOGIE

Het menselijk brein is het centrale orgaan van het zenuwstelsel, gelegen in het hoofd van de mens en beschermd door de schedel. Het heeft dezelfde algemene structuur en anatomie als de hersenen van andere zoogdieren, maar met een meer ontwikkelde hersenschors.

Grotere dieren zoals walvissen of olifanten hebben in absolute termen grotere hersenen, maar gemeten met behulp van de encefalisatiecoëfficiënt, die de lichaamsgrootte compenseert, is de coëfficiënt van het menselijk brein bijna twee keer zo groot als die van de dolfijn. gemeenschappelijk en drie keer groter dan die van de chimpansee.

Het grootste deel van de expansie is te wijten aan de hersenschors, vooral de frontale kwabben, die worden geassocieerd met uitvoerende functies zoals redeneren, plannen, zelfbeheersing en abstract denken.

De visuele cortex, het deel van de hersenschors dat zich toelegt op het gezichtsvermogen, is ook breder bij mensen.

Delen van de hersenen en hun kenmerken

Veel van de fysiologische functies van de hersenen omvatten het ontvangen van informatie van de rest van het lichaam, het interpreteren ervan en het sturen van de reactie van het lichaam. Het is uiteindelijk verantwoordelijk voor de gedachte en beweging die het lichaam produceert.

De soorten stimuli die de hersenen interpreteren, zijn onder meer geluiden, licht, geuren en pijn.

De hersenen zijn ook betrokken bij vitale operaties zoals ademhalen, hormonen afgeven of het op peil houden van de bloeddruk.

Het stelt mensen in staat om met succes om te gaan met de omgeving door te communiceren met anderen en interactie met levenloze objecten.

De hersenen bestaan uit zenuwcellen die via het ruggenmerg en het zenuwstelsel in wisselwerking staan met de rest van het lichaam.

Bovendien worden in de hersenen verschillende chemische verbindingen aangetroffen die de hersenen helpen hun homeostase te behouden.

Het goed laten functioneren van zenuwcellen en het in evenwicht houden van chemicaliën is essentieel voor de gezondheid van de hersenen.

De belangrijkste delen van de hersenen worden hieronder besproken.

Cerebrale cortex

Het is het integrerende deel van de afferente en efferente informatie.

De cortex is bijna symmetrisch en is verdeeld in de rechter- en linkerhersenhelft.

Wetenschappers hebben het conventioneel verdeeld in 4 lobben: frontaal, pariëtaal, occipitaal en temporaal.

Deze deling is echter niet vanwege de feitelijke structuur van de hersenschors, maar vanwege de botten van de schedel die deze beschermen.

De enige uitzondering is dat de frontale en pariëtale lobben worden gescheiden door de centrale sulcus, een plooi waar de primaire somatosensorische en motorische cortex samenkomen.

De verschillende gebieden van de hersenschors zijn betrokken bij verschillende gedrags- en cognitieve functies.

Frontale kwab

De frontale kwab is een van de 4 kwabben van de cerebrale hemisfeer.

Deze lob bestuurt verschillende functies zoals probleemoplossing, creatief denken, oordeel, intellect, aandacht, gedrag, fysieke reacties, abstract denken, gecoördineerde bewegingen, gecoördineerde spieren en persoonlijkheid.

Pariëtale kwab

Deze lob richt zich op beweging, berekening, oriëntatie en bepaalde soorten herkenning.

Als zich in dit gebied een blessure voordoet, is het mogelijk dat u geen eenvoudige dagelijkse taken kunt uitvoeren.

In de pariëtale kwab zijn te vinden:

De motorische cortex: laat de hersenen de beweging van het lichaam sturen. Het bevindt zich in het bovenste middengedeelte van de hersenen.
De sensorische cortex: deze bevindt zich in het voorste deel van de pariëtale kwab en ontvangt informatie van het ruggenmerg over de positie van verschillende delen van het lichaam en hoe ze bewegen. Dit gebied kan ook worden gebruikt om informatie uit de tastzin over te dragen, waaronder pijn of druk, die verschillende delen van het lichaam beïnvloedt.

Temporale kwab

De temporale kwab regelt het visuele, auditieve geheugen en spraakverstaan.

Het omvat gebieden die helpen bij het beheersen van spraak- en luistervaardigheden, gedrag en taal.

Het gebied van Wernicke is een deel van de temporale kwab die de auditieve cortex omgeeft en spraak formuleert en begrijpt.

Occipitale kwab

De achterhoofdskwab bevindt zich aan de achterkant van het hoofd en regelt het zicht.

Een blessure in dit gebied kan leesproblemen veroorzaken.

Gegroefd lichaam

Het bevindt zich in de wanden van de hersenhelften en daarin bevinden zich de correlatie- en coördinatiecentra die het ritme van bewegingen, gezichtsuitdrukkingen tijdens communicatie regelen.

Limbisch systeem

Veel van de hormonale reacties die het lichaam genereert, beginnen in dit gebied.

Het is gerelateerd aan geheugen, aandacht, seksuele instincten, emoties (bijv. Plezier, angst, agressiviteit), persoonlijkheid en gedrag.

Het limbisch systeem omvat:

Hypothalamus: omvat centra die de interne balans en homeostase van het lichaam reguleren. Beheers uw stemming, temperatuur, honger en dorst.
Amygdala: stelt u in staat te reageren op emoties, angst of herinneringen. Het is een groot deel van het telencephalon.
Hippocampus: De belangrijkste functies zijn leren en geheugen, met name om kortetermijngeheugen om te zetten in langetermijngeheugen.

Thalamus

De thalamus is een relaiscentrum dat de aandacht regelt waardoor afferente stimuli passeren die het bewustzijn bereiken.

Hersenstam

Alle vitale levensfuncties vinden hun oorsprong in de hersenstam, inclusief bloeddruk, ademhaling en hartslag.

Bij mensen bevat dit gebied de medulla, middenhersenen en pons.

Middenhersenen: voert motorische impulsen van de hersenschors naar de hersenstambrug en geleidt sensorische impulsen van het ruggenmerg naar de thalamus.
Baas
Medulla oblongata: Zijn functies omvatten de overdracht van impulsen van het ruggenmerg naar de hersenen. Ze reguleren ook hart-, ademhalings-, gastro-intestinale en vasoconstrictieve functies.

Cerebellum

Het cerebellum is ook bekend als het "kleine brein" en wordt op evolutionaire schaal beschouwd als het oudste deel van de hersenen.

Het cerebellum regelt essentiële lichaamsfuncties zoals houding, coördinatie of balans, waardoor mensen goed kunnen bewegen.

Belangrijkste functies

De belangrijkste functie van de hersenen is om het lichaam in leven te houden voor interactie met de omgeving.

Alles wat de mens denkt, voelt en doet heeft te maken met specifieke functies van de hersenen.

Deze functies kunnen zijn:

Gevoelig (data-ontvangst)

Informatie wordt ontvangen van de stimuli en verwerkt.

Stimuli van externe of interne oorsprong worden opgevangen via verschillende receptoren.

Deze receptoren zetten de ontvangen prikkels om via energetische signalen.

Motorboten

De hersenen controleren vrijwillige en onvrijwillige bewegingen.

De motorische cortex bevindt zich in de frontale kwab, vóór de Roland-spleet.

Integratief

Ze verwijzen naar mentale activiteiten zoals aandacht, geheugen, leren of taal.

De meeste patiënten die een vorm van hersenbeschadiging hebben, verliezen enig gedrag of cognitieve vaardigheden.

Cognitie

Zenuwstelsel en hersenen

Het begrijpen van de relatie tussen lichaam en geest is zowel een filosofische als een wetenschappelijke uitdaging.

Het is moeilijk te begrijpen hoe mentale activiteiten zoals emoties en gedachten kunnen worden geïmplementeerd door echte fysieke structuren zoals neuronen of synapsen.

Dit is wat René Descartes en de latere meerderheid van de mensheid ertoe bracht in dualisme te geloven: de overtuiging dat de geest onafhankelijk van het lichaam bestaat.

Er is echter substantieel bewijs tegen dat argument.

Verwondingen aan de hersenen kunnen de geest op verschillende manieren beïnvloeden, dus de hersenen en de geest zijn met elkaar verbonden.

De corticale stimulatie die bij epilepsie optreedt, veroorzaakt bijvoorbeeld ook het optreden van complexe sensaties zoals flashbacks, hallucinaties en andere cognitieve verschijnselen.

Daarom zijn de meeste neurowetenschappers meestal materialisten; ze geloven dat de geest herleidbaar is tot een fysiek fenomeen.

Taal

De belangrijkste hersengebieden voor spraak zijn het gebied van Broca en het gebied van Wernicke.

Metabolisme

MRI van de hersenen

De hersenen verbruiken 10 keer meer energie dan zou moeten, gezien de omvang ervan.

Volgens wetenschapper Marcus Raichie van de Universiteit van Washington wordt 60-80% van de energie die door de hersenen wordt verbruikt, besteed aan het onderhouden van de verbinding tussen de verschillende neuronen, terwijl de rest van de energie wordt besteed aan het beantwoorden aan de eisen van de omgeving.

Gewicht en capaciteit

Gewicht

Volgens een studie van de Universiteit van Basel die meer dan 8000 autopsies uitvoerde op vrouwen en mannen zonder psychische aandoening, is het normale gewicht van het menselijk brein voor mannen 1336 gram, terwijl dat voor vrouwen 1198 gram is.

Met toenemende leeftijd daalt het gewicht bij mannen met 2,7 gram en bij vrouwen met 2,2 gram per jaar.

Met elke centimeter lengte neemt het gewicht van de hersenen gemiddeld 3,7 gram toe.

Aan de andere kant is het hersengewicht niet gerelateerd aan de body mass index.

Capaciteit en geheugen Hoeveel neuronen hebben de hersenen?

Het menselijk brein bestaat uit ongeveer 100 biljoen neuronen en elk van hen heeft 1000 of meer verbindingen - synapsen - met andere neuronen.

De kracht van die synapsen hangt af van ervaring. Wanneer twee neuronen aan weerszijden van een synaps vuren, wordt die verbinding sterker. Om zich aan te passen aan de sterkte van de nieuwe verbinding, wordt de dendriet van een van de neuronen ook groter.

Deze veranderingen in de sterkte van verbindingen en in de grootte van de dendrieten beïnvloeden het menselijk geheugen en leren.

Als elk neuron alleen zou kunnen helpen om een beperkte geheugencapaciteit te behouden, met de opeenstapeling van ervaringen en dingen om te onthouden, zouden de beschikbare neuronen eindigen.

Men kan stellen dat er in dat geval maar een paar gigabytes aan ruimte zou zijn, vergelijkbaar met wat een smartphone of USB-geheugen heeft.

Neuronen combineren echter om tegelijkertijd veel herinneringen opnieuw te creëren, waardoor het vermogen van de hersenen om geheugen vast te houden exponentieel toeneemt, en dus ook het vermogen ervan. Voor deze capaciteit wordt de capaciteit van de hersenen berekend op 2,5 petabyte.

Als het brein zou werken als een filmrecorder, zou het voldoende zijn om 3 miljoen uur aan series, films en andere inhoud vast te houden. Je zou 300 jaar een televisie moeten draaien om al die capaciteit te gebruiken (Scientificamerican.com).

Mythe van 10% hersengebruik

Er is een populaire mythe dat slechts 10% van de hersenen door de meeste mensen wordt gebruikt. Er wordt gezegd dat als mensen de rest van hun vaardigheden zouden gebruiken, ze veel slimmer zouden kunnen zijn en grotere prestaties zouden kunnen behalen.

Deze verklaring is echter een stedelijke legende, het is niet gebaseerd op wetenschap. Hoewel er nog veel te onderzoeken en te leren valt over het menselijk brein - zoals bewustzijn of geheugen - suggereren zijn studies tot nu toe dat elk onderdeel een functie heeft.

Neurowetenschapper Barry Beyerstein stelt 7 bewijzen vast die verwerpen dat slechts 10% wordt gebruikt:

Onderzoek naar hersenschade: als slechts 10% van de hersenen wordt gebruikt, mag schade aan andere gebieden de prestaties niet beïnvloeden. Bijna alle delen van de hersenen die beschadigd zijn, veroorzaken echter een soort verlies van vaardigheden.

Hersenscans laten zien dat wat gezonde mensen ook doen, alle delen van de hersenen altijd actief zijn.

De hersenen verbruiken veel energie in vergelijking met de rest van het menselijk lichaam. Het kan tot 30% energie nodig hebben, ondanks het feit dat het slechts 2% van het lichaam weegt. Als slechts 10% was gebruikt, zou er een adaptief voordeel zijn geweest voor mensen met kleinere en efficiëntere hersenen, die minder energie verbruiken.

De hersenen werken niet als een uniforme massa, maar bestaan uit verschillende regio's die verschillende soorten informatie verwerken.

Er zijn microstructurele analyses uitgevoerd waarbij een kleine elektrode in de hersenen wordt ingebracht om de activiteit van een cel te meten. Als 90% van de neuronen was gedeactiveerd, zou het bekend zijn geweest.

Hersenneuronen die niet actief zijn, hebben de neiging te degenereren. Daarom, als 90% gedeactiveerd zou worden, zou een autopsie grote degeneratie aan het licht brengen.

Stoffen

Hersenweefsel kan worden onderverdeeld in twee grote klassen: grijze stof en witte stof.

De witte stof bestaat voornamelijk uit axonen en heeft als functie om herseninformatie correct te verwerken.

Witte en grijze stof

De grijze stof bestaat uit neuronale lichamen en hun lichamen, en is betrokken bij motorische controle, zintuiglijke waarneming (zien, horen), geheugen, emoties, taal, besluitvorming en zelfbeheersing.

Evolutie

Het brein van primaten is over het algemeen bijna tweemaal zo groot als verwacht voor zoogdieren van dezelfde grootte. Gedurende bijna 7 miljoen jaar is de omvang van het menselijk brein bijna verdrievoudigd, met de meeste groei in de afgelopen twee jaar.

In de eerste tweederde van de menselijke evolutie waren de hersenen van menselijke voorouders tegenwoordig ongeveer zo groot als andere primaten.

Australopithecus afarensis had schedels met inwendige volumes van tussen de 400 en 550 millimeter, die van de chimpansee ongeveer 400 ml en die van gorilla's tussen 500 en 700 ml. Australopithecines - een onderstam van hominoïde primaten - begonnen kleine veranderingen in vorm en structuur te vertonen. De neocortex begon bijvoorbeeld uit te breiden.

In het laatste derde deel van de menselijke evolutie vond bijna alle toename van de hersengrootte plaats. Homo habilis, het eerste geslacht Homo dat 1,9 miljoen jaar geleden verscheen, had een kleine toename in hersengrootte, inclusief de uitbreiding van het gebied van Broca.

Het eerste Homo erectus-fossiel dat we hebben, daterend van 1,8 miljoen jaar oud, is iets groter, 600 ml.

Later werd de capaciteit van 1000 ml bereikt, ongeveer 500.000 jaar geleden. De vroege Homo sapiens had hersens die vergelijkbaar waren met de mensen van vandaag, gemiddeld 1.200 ml of meer.

De veranderingen in Homo sapiens vonden plaats in regio's die verband hielden met planning, communicatie, probleemoplossing en andere adaptieve cognitieve functies.

In de afgelopen 10.000 jaar, met voedingsproblemen in agrarische samenlevingen, is er een afname van het hersenvolume geweest, hoewel in de laatste 100, met industriële samenlevingen, verbeterde voeding en de afname van ziekten, er een nieuwe stijging.

De toekomst van het menselijk brein zou kunnen liggen in integratie met kunstmatige intelligentie of in verbeteringen door genetische manipulatie.

Hoe werkt het

Zie artikelen:

Hoe het menselijk brein werkt.

Biologische basis van gedrag.

Vorming en ontwikkeling