كيف يعمل الدماغ البشري ؟

مقدمة
هندسة الدماغ
جغرافيا الفكر
اللحاء الدماغي
الدماغ الداخلي
الروابط العصبية
بعض الناقلات العصبية الرئيسية في العمل
الاضطرابات العصبية

مقدمة

الدماغ هو الجزء الأكثر تعقيدًا في جسم الإنسان. هذا العضو الذي يبلغ وزنه ثلاثة أرطال هو مقر الذكاء ، ومترجم الحواس ، والبادئ بحركة الجسم ، والتحكم في السلوك. يقع الدماغ في غلافه العظمي (الجمجمة ) ويغسله السائل الوقائي ، وهو مصدر كل الصفات التي تحدد إنسانيتنا. الدماغ هو جوهرة تاج جسم الإنسان.

كم عدد خلايا الدماغ البشري؟

عدد خلايا الدماغ البشري هو حوالي 100 بيليون خلية عصبية.

لقرون ، كان العلماء والفلاسفة مفتونين بالدماغ ، لكن حتى وقت قريب كانوا ينظرون إلى الدماغ على أنه غير مفهوم تقريبًا. الآن ، ومع ذلك ، بدأ الدماغ في التخلي عن أسراره. لقد تعلم العلماء المزيد عن الدماغ في السنوات العشر الماضية أكثر من كل القرون السابقة بسبب تسارع وتيرة البحث في العلوم العصبية والسلوكية وتطوير تقنيات بحث جديدة.

ورقة الحقائق هذه مقدمة أساسية للدماغ البشري. قد يساعدك على فهم كيفية عمل الدماغ السليم ، وكيفية الحفاظ عليه بصحة جيدة ، وما يحدث عندما يكون الدماغ مريضًا أو مختلاً وظيفيًا.

بنية الدماغ الشري :

الدماغ مثل لجنة الخبراء. تعمل جميع أجزاء الدماغ معًا ، لكن لكل جزء خصائصه الخاصة. يمكن تقسيم الدماغ إلى ثلاث وحدات أساسية:  الدماغ الأمامي ،  الدماغ المتوسط ​​،  الدماغ المؤخر .

يشمل الدماغ المؤخر الجزء العلوي من الحبل الشوكي وجذع الدماغ وكرة مجعدة من الأنسجة تسمى المخيخ  ( 1 ). يتحكم الدماغ المؤخر في وظائف الجسم الحيوية مثل التنفس ومعدل ضربات القلب. ينسق المخيخ الحركة ويشارك في الحركات الروتينية المكتسبة. عندما تعزف على البيانو أو تضرب كرة تنس ، فإنك تنشط المخيخ. الجزء العلوي من جذع الدماغ هو الدماغ المتوسط ​​، الذي يتحكم في بعض الإجراءات المنعكسة وهو جزء من الدائرة المسؤولة عن التحكم في حركات العين والحركات الإرادية الأخرى. الدماغ الأمامي هو الجزء الأكبر والأكثر تطورًا في الدماغ البشري: فهو يتكون أساسًا من  المخ  ( 2 ) والهياكل المخفية تحته .

عندما يرى الناس صورًا للدماغ ، عادة ما يكون المخ هو الذي يلاحظونه. يقع المخ في الجزء العلوي من الدماغ وهو مصدر الأنشطة الفكرية. إنه يحتفظ بذكرياتك ، ويسمح لك بالتخطيط ، ويمكّنك من التخيل والتفكير. يتيح لك التعرف على الأصدقاء وقراءة الكتب وممارسة الألعاب.

ينقسم المخ إلى نصفين (مثل نصفي الكرة الأرضية) بواسطة شق عميق. على الرغم من الانقسام ، فإن نصفي الكرة المخية يتواصلان مع بعضهما البعض من خلال منطقة سميكة من الألياف العصبية التي تقع في قاعدة هذا الشق. على الرغم من أن نصفي الكرة الأرضية يبدو أنهما صورتان متطابقتان لبعضهما البعض ، إلا أنهما مختلفان. على سبيل المثال ، يبدو أن القدرة على تكوين الكلمات تكمن أساسًا في النصف المخي الأيسر ، بينما يبدو أن النصف المخي الأيمن يتحكم في العديد من مهارات التفكير المجرد.

بالنسبة لبعض الأسباب غير المعروفة حتى الآن ، فإن جميع الإشارات تقريبًا من الدماغ إلى الجسم والعكس بالعكس تعبر في طريقها من وإلى الدماغ. هذا يعني أن النصف المخي الأيمن يتحكم بشكل أساسي في الجانب الأيسر من الجسم ، بينما يتحكم النصف المخي الأيسر بشكل أساسي في الجانب الأيمن. عندما يتلف جانب واحد من الدماغ ، يتأثر الجانب الآخر من الجسم. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي السكتة الدماغية في النصف الأيمن من الدماغ إلى إصابة الذراع اليسرى والساق بالشلل.

الدماغ الأمامي

الدماغ المتوسط :

الدماغ الخلفي :

جغرافيا الفكر

يمكن تقسيم كل نصف كرة دماغية إلى أقسام ، أو فصوص ، كل منها متخصص في وظائف مختلفة. لفهم كل فص وتخصصه ، سنقوم بجولة في نصفي الكرة المخية ، بدءًا من  الفصين الأماميين ( 3 ) ، اللذين يقعان خلف الجبهة مباشرةً. عندما تخطط لجدول زمني ، أو تخيل المستقبل ، أو تستخدم الحجج المنطقية ، فإن هذين الفصين يقومان بالكثير من العمل. إحدى الطرق التي يبدو أن الفص الأمامي يقوم بها للقيام بهذه الأشياء هو العمل كمواقع تخزين قصيرة المدى ، مما يسمح بوضع فكرة واحدة في الاعتبار أثناء النظر في الأفكار الأخرى. في الجزء الخلفي الأقصى من كل فص أمامي توجد  منطقة حركية  ( 4 ) ، مما يساعد على التحكم في الحركة الإرادية. مكان قريب على الفص الجبهي الأيسر يسمى تسمح منطقة بروكا  ( 5 ) بتحويل الأفكار إلى كلمات.

عندما تستمتع بوجبة جيدة – مذاق ورائحة وملمس الطعام – يعمل قسمان خلف الفصوص الأمامية يسمى الفص الجداري  ( 6 ). الأجزاء الأمامية من هذه الفصوص ، خلف المناطق الحركية مباشرة ، هي  المناطق الحسية الأولية  ( 7 ). تتلقى هذه المناطق معلومات حول درجة الحرارة والذوق واللمس والحركة من بقية الجسم. القراءة والحساب هي أيضًا وظائف في ذخيرة كل فص جداري.

عندما تنظر إلى الكلمات والصور في هذه الصفحة ، هناك منطقتان في الجزء الخلفي من الدماغ تعملان. هذه الفصوص ، التي تسمى  الفصوص القذالية  ( 8 ) ، تعالج الصور من العين وتربط تلك المعلومات بالصور المخزنة في الذاكرة. يمكن أن يؤدي تلف الفصوص القذالية إلى العمى.

الفصوص الأخيرة في جولتنا لنصفي الكرة المخية هي  الفص الصدغي  ( 9 ) ، الذي يقع أمام المناطق المرئية ويعشش تحت الفص الجداري والجبهي. سواء أكنت تقدر السمفونيات أو موسيقى الروك ، فإن عقلك يستجيب من خلال نشاط هذه الفصوص. يوجد في الجزء العلوي من كل فص صدغي منطقة مسؤولة عن تلقي المعلومات من الأذنين. يلعب الجانب السفلي من كل فص صدغي دورًا مهمًا في تكوين واسترجاع الذكريات ، بما في ذلك تلك المرتبطة بالموسيقى. يبدو أن الأجزاء الأخرى من هذا الفص تدمج الذكريات والإحساس بالذوق والصوت والبصر واللمس.

القشرة الدماغية :

يعد طلاء سطح المخ والمخيخ طبقة حيوية من الأنسجة بسمك كومة من اثنين أو ثلاثة دايمات. يطلق عليه القشرة ، من الكلمة اللاتينية للنباح. تتم معظم معالجة المعلومات الفعلية في الدماغ في القشرة الدماغية. عندما يتحدث الناس عن “المادة الرمادية” في الدماغ فإنهم يتحدثون عن هذه القشرة الرقيقة. قشرة الدماغ رمادية لأن الأعصاب في هذه المنطقة تفتقر إلى العزل الذي يجعل معظم أجزاء الدماغ الأخرى تبدو بيضاء. تضيف الطيات الموجودة في الدماغ إلى مساحة سطحه وبالتالي تزيد من كمية المادة الرمادية وكمية المعلومات التي يمكن معالجتها.

الدماغ الداخلي :

في أعماق الدماغ ، مخفية عن الأنظار ، تكمن الهياكل التي هي حراس البوابة بين الحبل الشوكي ونصفي الكرة المخية. لا تحدد هذه الهياكل حالتنا العاطفية فحسب ، بل تعدل أيضًا تصوراتنا واستجاباتنا اعتمادًا على تلك الحالة ، وتسمح لنا ببدء الحركات التي تقوم بها دون التفكير فيها. مثل الفصوص الموجودة في نصفي الكرة المخية ، تأتي الهياكل الموصوفة أدناه في أزواج: كل منها مكرر في النصف المقابل من الدماغ.

يقوم  الوطاء  ( 10 ) ، بحجم اللؤلؤ تقريبًا ، بتوجيه العديد من الوظائف المهمة. إنه يوقظك في الصباح ، ويتدفق الأدرينالين أثناء الاختبار أو مقابلة العمل. يعد الوطاء أيضًا مركزًا عاطفيًا مهمًا ، حيث يتحكم في الجزيئات التي تجعلك تشعر بالبهجة أو الغضب أو التعاسة. بالقرب من منطقة ما تحت المهاد يقع المهاد  ( 11 ) ، وهو غرفة مقاصة رئيسية للمعلومات التي تذهب من وإلى الحبل الشوكي والمخ.

يؤدي مسار مقوس من الخلايا العصبية من منطقة ما تحت المهاد والمهاد إلى  قرن آمون  ( 12 ). يعمل هذا الجهاز الصغير كمفهرس للذاكرة – يرسل الذكريات إلى الجزء المناسب من نصف الكرة المخية لتخزينها على المدى الطويل واستعادتها عند الضرورة. العقد  القاعدية  (غير موضحة) عبارة عن مجموعات من الخلايا العصبية المحيطة بالمهاد. هم مسؤولون عن بدء الحركات ودمجها. مرض باركنسون ، الذي ينتج عنه رعشة وصلابة وتيبس في المشي ، هو مرض يصيب الخلايا العصبية التي تؤدي إلى العقد القاعدية.

صورة الدماغ الداخي :

كيف يصنع الدماغ الأوامر ؟

يتكون الدماغ وبقية الجهاز العصبي من عدة أنواع مختلفة من الخلايا ، ولكن الوحدة الوظيفية الأساسية هي خلية تسمى الخلايا العصبية. كل الأحاسيس والحركات والأفكار والذكريات والمشاعر هي نتيجة للإشارات التي تمر عبر الخلايا العصبية. تتكون الخلايا العصبية من ثلاثة أجزاء. يحتوي  جسم الخلية  ( 13 ) على النواة ، حيث يتم تصنيع معظم الجزيئات التي تحتاجها الخلية العصبية للبقاء على قيد الحياة وتعمل. تمتد التشعبات  ( 14 ) خارج جسم الخلية مثل فروع الشجرة وتتلقى الرسائل من الخلايا العصبية الأخرى. ثم تمر الإشارات من التشعبات عبر جسم الخلية وقد تنتقل بعيدًا عن جسم الخلية إلى أسفل  محور عصبي  ( 15) إلى خلية عصبية أخرى أو خلية عضلية أو خلايا في عضو آخر. عادة ما تكون الخلايا العصبية محاطة بالعديد من الخلايا الداعمة. تلتف بعض أنواع الخلايا حول المحور العصبي لتشكيل  غلاف عازل  ( 16 ). يمكن أن يشتمل هذا الغلاف على جزيء دهني يسمى المايلين ، والذي يوفر عزلًا للمحور العصبي ويساعد الإشارات العصبية على الانتقال بشكل أسرع وأبعد. قد تكون المحاور قصيرة جدًا ، مثل تلك التي تحمل إشارات من خلية في القشرة إلى خلية أخرى أقل من عرض الشعرة. أو قد تكون المحاور طويلة جدًا ، مثل تلك التي تحمل الرسائل من الدماغ على طول الطريق إلى أسفل الحبل الشوكي.

صورة الخلية العصبية الدماغية:

لقد تعلم العلماء الكثير عن الخلايا العصبية من خلال دراسة المشبك – المكان الذي تمر فيه الإشارة من الخلية العصبية إلى خلية أخرى. عندما تصل الإشارة إلى نهاية المحور العصبي ، فإنها تحفز إطلاق  أكياس صغيرة  ( 17 ). تطلق هذه الأكياس مواد كيميائية تعرف  بالناقلات العصبية  ( 18 ) في  المشبك  ( 19 ). تعبر الناقلات العصبية المشبك وترتبط  بالمستقبلات  ( 20 ) في الخلية المجاورة. يمكن لهذه المستقبلات تغيير خصائص الخلية المستقبلة. إذا كانت الخلية المستقبلة عبارة عن خلية عصبية أيضًا ، يمكن للإشارة أن تستمر في الإرسال إلى الخلية التالية.

صورة التشابك العصبي الخلوي :

بعض النواقل العصبية الرئيسية في عمل الدماغ :

الناقلات العصبية هي مواد كيميائية تستخدمها خلايا الدماغ للتحدث مع بعضها البعض. بعض النواقل العصبية تجعل الخلايا أكثر نشاطًا (تسمى  الإثارة ) بينما يمنع البعض الآخر أو يثبط نشاط الخلية (يسمى  التثبيط ).

الأسيتيل كولين هو ناقل عصبي مثير لأنه يجعل الخلايا بشكل عام أكثر إثارة. يتحكم في تقلصات العضلات ويسبب إفراز الغدد للهرمونات. يرتبط مرض الزهايمر ، الذي يؤثر في البداية على تكوين الذاكرة ، بنقص الأسيتيل كولين.

الغلوتامات هو ناقل عصبي رئيسي مثير. يمكن أن يؤدي الإفراط في الغلوتامات إلى قتل الخلايا العصبية أو إتلافها وقد تم ربطه باضطرابات تشمل مرض باركنسون والسكتة الدماغية والنوبات وزيادة الحساسية للألم.

GABA (حمض جاما أمينوبوتيريك) هو ناقل عصبي مثبط يساعد على التحكم في نشاط العضلات وهو جزء مهم من النظام البصري. تُستخدم الأدوية التي تزيد من مستويات GABA في الدماغ لعلاج نوبات الصرع والرعشة لدى مرضى داء هنتنغتون.

السيروتونين هو ناقل عصبي يضيق الأوعية الدموية ويجلب النوم. كما أنها تشارك في تنظيم درجة الحرارة. قد يسبب انخفاض مستويات السيروتونين مشاكل في النوم والاكتئاب ، في حين أن الكثير من السيروتونين يمكن أن يؤدي إلى نوبات.

الدوبامين هو ناقل عصبي مثبط يشارك في الحالة المزاجية والتحكم في الحركات المعقدة. يؤدي فقدان نشاط الدوبامين في بعض أجزاء الدماغ إلى تصلب العضلات لمرض باركنسون. تعمل العديد من الأدوية المستخدمة في علاج الاضطرابات السلوكية من خلال تعديل عمل الدوبامين في الدماغ.

الاضطرابات و الامراض العصبية:

يعتبر الدماغ من أصعب الأعضاء العاملة في الجسم. عندما يكون الدماغ بصحة جيدة ، فإنه يعمل بسرعة وبشكل تلقائي. ولكن عندما تحدث المشاكل ، يمكن أن تكون النتائج مدمرة. يعاني حوالي 100 مليون أمريكي من اضطرابات دماغية مدمرة في مرحلة ما من حياتهم. NINDS _يدعم البحث في أكثر من 600 مرض عصبي. تشمل بعض أنواع الاضطرابات الرئيسية: الأمراض العصبية الوراثية (مثل مرض هنتنغتون وضمور العضلات) ، واضطرابات النمو (مثل الشلل الدماغي) ، والأمراض التنكسية في حياة البالغين (مثل مرض باركنسون ومرض الزهايمر) ، والأمراض الأيضية (مثل مرض باركنسون ومرض الزهايمر). مرض جوشر) ، والأمراض الدماغية الوعائية (مثل السكتة الدماغية والخرف الوعائي) ، والصدمات (مثل إصابات النخاع الشوكي والرأس) ، والاضطرابات المتشنجة (مثل الصرع) ، والأمراض المعدية (مثل الخرف الناتج عن الإيدز) ، وأورام الدماغ.

شاهد هذا الفيديو أيضاً :

آخر تحديث : 14/09/2022

مصدر المعلومات : ninds.nih.gov/