Latin isim | Beyin ( TA +/- ) |
---|---|
sistem | Merkezi sinir sistemi |
Arter | İç Karotis Arter , Vertebral Arterler |
damar | İç şah damarı , beyin damarları , dış damarlar , damarlar koroid |
haberci | sinir tüpü |
İnsan beyni ile aynı genel yapıya sahip beyinleri diğer memelilerde , ama bu, göreceli boyut, vücudun geri kalanına göre sırasında daha büyük büyüdü biridir evrim . Eğer mavi balina 1.5 hakkında karşı 6.92 kilogram ağır beyni kg insanların bunun için, insan encephalization katsayısı yüksek olduğu ve yedi kat daha yüksek ortalama memelinin daha uzundur.. İnsan serebral hacmindeki artış, büyük ölçüde , diğer primatlardan oldukça farklı olan serebral korteksin , özellikle de beyin yüzeyinin %30'undan fazlasını temsil eden ve esas olarak planlama , dil ve gönüllülük ile ilgili olan ön lobların gelişmesinden gelir. hareket . Serebral korteksin neredeyse yarısı, esas olarak görme olmak üzere duyusal analize ayrılmıştır.
İnsan beyni , kan-beyin bariyeri ve kafatasının kalın kemikleri tarafından korunmasına ve beyin omurilik sıvısında yıkanmasına rağmen , en sık görülenleri kafa travmaları , nörotoksik hastalıklar , nörolojik ve nörodejeneratif olan yaralanmalara ve hastalıklara maruz kalır . . Şizofreni ve depresyon gibi bir takım psikiyatrik bozuklukların beyin fonksiyon bozukluğu ile ilişkili olduğuna inanılmaktadır, ancak bu beyin anormalliklerinin doğası iyi anlaşılmamıştır.
Tarihsel olarak, hangi beyin veya kalbin ruhun yeri olduğu konusunda görüşler sıklıkla çatışmıştır . Bir anlamda, bilinç içinde lokalize gibi görünüyor inkar etmek mümkün değildi kafasına kafasına bir darbe bir darbe daha bilinçsizlik çok daha kolay yol açtığını, göğüs ve kafa sallayarak sen yapar şaşkın . Başka bir deyişle, yüzeysel inceleme altındaki beyin, kalp sürekli atarken hareketsiz görünür. Kalp atışını durdurmak ölüme neden olurken, duygular kalp atışında değişikliklere neden olur ve keder genellikle kalpte bir acı hissi (“kırık kalp”) üretir. İçin Aristo , ruhun koltuk kalp oldu. Bir soğutma organı olan beyin, basitçe kan dolaşımını sağlamak için kullanıldı (kardiyosentrizmin felsefi ve tıbbi teorisi). Demokritos ruhu üç kısma ayırır: kafadaki akıl, kalpteki duygu, karaciğerin etrafındaki arzu . Hipokrat , ruhun beyinde olduğundan emindi (felsefi ve tıbbi serebrocentrism veya cephalocentrism teorisi). İçin Herofilus , beyin zeka merkezi idi.
Galen ayrıca beynin önemini savundu ve nasıl çalıştığına dair oldukça ileri teoriler geliştirdi. Beynin önceliğinin bilgili toplum tarafından tanınmasından sonra bile , kalbin zekanın merkezi olduğu fikri popüler deyimlerde varlığını sürdürmeye devam etti . Galen, beyin, sinirler ve kaslar arasındaki anatomik ilişkileri tanımlamak için uzun bir çalışma yürütmüş ve vücuttaki tüm kasların bir sinir ağıyla beyne bağlı olduğunu ortaya koymuştur. Sinirlerin, psişik pneuma (veya "hayvan ruhu") adını verdiği gizemli bir maddeyi taşıyan, kasları mekanik olarak harekete geçirdiğini öne sürdü. Fikirleri Orta Çağ boyunca göreceli olarak ün kazandı , ancak Rönesans'a kadar ilerleme kaydetmedi . Rönesans sırasında ayrıntılı anatomik çalışmalar, Galen'in fikirlerini Descartes ve haleflerinin fikirleriyle özetledi ve birleştirdi . Galen gibi Descartes da sinir sistemini hidrolik terimlerle düşündü . En yüksek bilişsel işlevlerin, özellikle dilin , fiziksel olmayan bir "düşünen şey" ( res cogitans ) tarafından gerçekleştirildiğine, ancak insan ve hayvan davranışlarının çoğunun mekanik olarak açıklanabileceğine inanıyor. Modern tıbbın yolunda ilk büyük adım araştırmaya gelen Luigi Galvani bir keşfeder ki deşarj ait statik elektrik a sinire uygulanan ölü kurbağa onun neden bacağı sözleşme .
Beynin anlaşılmasındaki her büyük ilerleme, yeni bir analiz yönteminin gelişimini aşağı yukarı doğrudan takip etmiştir.
In XVII inci yüzyılın Thomas Willis , çağdaş nörobilim babası yaklaşım lehine, Descartes'ın düalist teorisinin tersini alır materyalist sinirlerin işleyişi yaptığı açıklamalar ile. Beyin ve ruh arasındaki bağlantının araştırılmasıyla ilgili endişe duyan Willis, Galen tarafından önerilen , beynin "hayvan ruhlarının" (ventriküler beyin teorisi) boşaltılmasından sorumlu organ olduğunu öne süren kavramları genişletir ve düşünceyi beyinde konumlandırır. . serebral korteks .
Gelen XVIII inci yüzyılda Vincenzo Malacarne (it) , topografik anatomi ve kurucusu nöropsikoloji , beynin lezyonların otopsi gözlem ile ilişkili hastaların klinik bulguların varlığının esasları düzenlemektir. Paul Broca bu anatomik klinik korelasyonu gösteriyor .
Gelen XIX inci yüzyılın Franz Gall organological teknikleri, bilişsel işlevler altında olduğunu localisationiste teorisiyle geliştirilen kıvrımlar arasında serebral korteks . Cerrahlar Charles Scott Sherrington ve CS Roy, ameliyathanede beyni gözlemler ve hasta vücudunun belirli bir bölümünü hareket ettirdiğinde korteksin bir bölgesinin kızardığını ve serebral oksijen tüketimini gösterdiğini fark eder.
Başlarına dek XX inci yüzyılın önemli ilerlemeler yeni keşfiyle sonuçlanmıştır histolojik lekeleri . Boyama olmadan, beyin dokusu mikroskop altında, içinde herhangi bir yapı belirlemenin imkansız olduğu, aşılmaz bir protoplazmik lifler yumağı olarak görünür . En önemli lekelerden biri , nöronların sadece küçük bir kısmını boyayan Golgi boyamasıdır . Nöronların boyanması görünüşte rastgele meydana gelir, ancak hem hücre gövdesi hem de dendritler ve akson olmak üzere tüm nöronları boyar . Özellikle Camillo Golgi ve Santiago Ramón y Cajal'ın çalışmaları sayesinde, yeni boyama, her biri kendi dendritik yapısına ve kendi bağlantı modeline sahip yüzlerce farklı nöron türünü ortaya çıkarmayı başardı.
Organizmaların büyüklüklerine ve kütlelerine göre özelliklerinin oranının ölçümü 1920'lerde buna allometri adını veren biyolog Julian Huxley tarafından başlatıldı .
Gelen XX inci yüzyılda, devam eden elektronik Louis Sokoloff gibi çalışma da dahil olmak üzere, sinir hücrelerinin elektriksel özellikleri aratmak için bir yol açmış otoradyografisi , (radyoaktif izleyici yöntemi ile serebral kan akımı fonksiyonel eşleme sağlar) Alan Hodgkin veya Andrew Huxley aksiyon potansiyelinin biyofiziği üzerine ve Bernard Katz'ınki gibi sinapsın elektrokimyası üzerinde çalışın . İlk çalışmalar , bir akson ve dev sinapsları içeren kalamarın hızlı uçuş tepkisinin incelenmesi gibi özel hazırlıklar kullandı . Elektrotların ve elektroniklerin sürekli olarak geliştirilmesi , araştırmanın çözünürlük seviyesini iyileştirmeyi mümkün kılmıştır. Bu çalışmalar, beyni dinamik bir varlık olarak tasavvur ederek anatomik panoları destekledi.
In ABD'de , 1990'lar "ilan edilir Beynin On Yılı (in) beyin araştırmalarında Andı gelişmelere" ve gelecekteki araştırmalar için fon tanıtımı.
Yetişkin bir erkeğin beyni ortalama olarak yaklaşık 1,5 kg ağırlığındadır (tipik olarak 1,3 ila 1,4 kg , yani 60 kg'lık bir kişi için vücut ağırlığının yaklaşık %2'si ). Yaklaşık 1130 bir hacme sahiptir cm 3 kadınlarda ve 1290 cm 3 önemli bireysel farklılıklar olmasına rağmen, erkeklerde. Aynı boyut ve vücut yüzey alanı ile ilgili olarak, erkeklerin ortalama beyni kadınlardan 100 gram daha ağırdır, ancak bu farklılıklar IQ veya diğer bilişsel performans ölçümleri ile ilişkili değildir .
İnsan beyni, her biri 5 ila 60.000 sinaps oluşturabilen ortalama 86 milyar nöron dahil olmak üzere yaklaşık 170 milyar hücreden oluşur . Güçlü miyelinasyon ait akson mümkün hızını hızlandırmak için yapar sinir impuls yayılır den 1 m / s bir unyelinated akson 100 / m s bir miyelinli akson.
İnsan beyni (en önemli bölümü beyin ), üzerinde yer almaktadır serebellum ve beyin sapı . İki serebral hemisferden (ilişkili yapılarla telensefalon oluşturur ) ve talamus , hipotalamus , epitalamus ve subtalamustan oluşan diensefalondan oluşur .
İnsan beyni, omurgalılarınkiyle aynı yapıya sahiptir. Nöroanatomisi gelen sinir sisteminin gelişimi göre tanımlanan altı ana bölgeye böler nöral tüp : ön beyin , orta beyin , orta beyin , serebellum , köprü ve medulla . Bu bölgelerin her biri karmaşık bir iç yapıya sahiptir. Beynin belirli bölgeleri, örneğin serebral korteks veya serebellum, kıvrımlı kıvrımlar oluşturan katmanlardan , beyin kıvrımlarından oluşur ve bu, kraniyal kutuya yerleşirken kortikal yüzeyin artmasına izin verir. Beynin diğer bölgeleri, birçok çekirdekten oluşan grupları temsil eder . Nöral yapı, kimya ve bağlantıdan net ayrımlar yapılabilirse, beyinde binlerce farklı bölge tanımlanabilir.
Serebral korteksin kalınlığı 1 ile 4,5 milimetre arasındadır ve alanı yaklaşık iki bin santimetre karedir.
Tüm bu yüzeyi kafatası kutusuna yerleştirmede bariz bir zorluk olacaktır. Aslında korteks ile katlanır oluklar ( sulkus bilimsel Latince) ya da çatlaklar adı sırtlar sınırlandıran, kıvrımlı ve değişken derinlik girus veya serebral konvolüsyonlar . En derin çatlaklar korteksi loblara böler . Durumlarına bağlı olarak ön , parietal , oksipital ve temporal loblardan bahsediyoruz .
Korteksin altında, korteksteki hücre gövdeleri ile beynin diğer kısımları arasında bağlantı kuran aksonlardan oluşan beyaz madde bulunur .
Serebral korteks , her biri belirli bilişsel işlevler sağlayan, alanlar ( duyusal alanlar, motor alanlar ve ilişki alanları olmak üzere üç ana alan türü) adı verilen işlevsel alanlara bölünmüştür . Neokorteksin böyle bir organizasyonunun varlığını ilk kez öne süren 1861'de Paul Broca'nın çalışmalarıydı . Bu alanlar aynı türün tüm bireyleri için kabaca aynıdır, ancak küçük farklılıkları vardır. Bu uzmanlaşma ilkel memelilerde belirsizdir ve insanlara yaklaştıkça daha da netleşir. Sonuçları 2016'da yayınlanan araştırma, araştırmacıları kortikal mimari, işlev, bağlantı ve hatta topografideki ani değişikliklerle sınırlanan serebral yarım küre başına 180 alanı tanımlamaya yöneltti . Görüntüler , insan bağlantı projesinden (in) türetilen manyetik rezonans multimodal kullanılarak elde edildi .
Erkek ve kadın beyinleri arasındaki en büyük yapısal fark büyüklüktür. Erkeklerin beyni (ortalama 1290 tarihinde büyüktür cm 3 1130 karşı erkeklerde cm 3 10 ila 15 tarafından kadınlara göre daha ve daha ağır kadınlarda) % , bu bilimsel bir gerçek olan "birkaç bilim adamları neden XIX inci bir kurmayı yüzyıl bir yanda beynin büyüklüğü ve ağırlığı ile diğer yanda zeka arasındaki bağlantı" .
Ancak beyin büyüklüğündeki bu farklılığa, zeka bölümünün genel ölçümüyle ölçülen zeka farklılıkları eşlik etmez .
Bilimsel literatür anlaşılacağı "da yapısal farklılıkları ve fonksiyon " , Vb zihinsel döndürme, sözlü işleme, anlayış deyimler gibi çeşitli görevler için cinsiyete göre aktivasyon birçok farklı desen vardır" İşte Ancak bu sonuçlar değişkendir, hatta bir çalışmadan diğerine farklılık gösterir ve aktivasyon farklılıkları ile performans farklılıkları arasında kesin bir paralellik yoktur” . Anatomik farklılıklar (özellikle amigdala , hipokampus , planum temporale ve insula seviyesinde ) ve hücresel ve moleküler seviyeye kadar olan farklılıklar iyi bir şekilde kanıtlansa da, fonksiyonel etkileşimlerin karmaşıklığı tanımlamayı zorlaştırmaktadır. bilişsel farklılıklar ile farklılıklar.
2014 yılında yapılan bir araştırmaya göre, erkek beyinleri yarımkürelerle daha fazla iç bağlantıya sahipken, kadın beyinleri iki yarımküre arasında daha iyi bağlantıya sahip. Yazarlar, algı ve eylem arasındaki koordinasyon açısından erkeklerin daha iyi istatistiksel yatkınlığını ve tersine kadınlarda analitik ve analojik akıl yürütmeyi birleştirmeye daha iyi bir yatkınlık çıkarmaktadır . Bununla birlikte, bu çalışma, onları nicelleştirmeden göreceli kalan farklılıkları vurguladığı ve böylece erkekleri ve kadınları cinsiyetçi klişelere kilitleyerek, çok görevli kadını tek görevli erkeğin karşısına çıkardığı için eleştirilmiştir. Bu klişeler, Erkekler Mars'tan, Kadınlar Venüs'ten (Erkeklerin daha agresif ve hareket etmeye veya yol haritalarını okumaya daha yatkın olduğu, kadınların daha empatik olduğu veya dil becerilerine daha yatkın olduğu klişeleri) gibi yayınlarda yaygın olarak yankılanıyor .
Tıbbi görüntülemeye dayalı boylamsal bir çalışma, erkekler ve kadınlar arasındaki beyin gelişimindeki gecikmenin altını çiziyor.
Nörobiyolog Catherine Vidal erkek ve kadın beyinleri arasındaki içsel farkları göstermek istiyorum sayısız çalışmalar ile bu kalıplaşmış “neurosexism” kınadı. Bu farklılıkların temel olarak eğitimden ve beynin bize öğretilenlere göre değişme yeteneğinden ( beyin plastisitesi ) kaynaklandığını göz önünde bulundurarak, çevresel faktörleri doğuştan gelen faktörlere tercih ediyor .
Erkekte daha fazla beyin omurilik sıvısı ve beyaz madde (aksonlar) vardır ve kadında daha fazla gri madde (nöral doku ve dendrit) vardır.
Beyin gelişimi, örtüşebilecek birkaç aşamada gerçekleşir:
Evrim sırasında hominina , insan beyninin hacmi yaklaşık 600 yükselmiştir cm 3 de Homo habilis'te yaklaşık 1,500 cm 3 de Homo neanderthalensis . Sonra önce 1500 erkek beyin bırakarak geçmiş 28.000 yılda bir azalma olmuştur cm 3 1350 cm 3 ve dişi beyin aynı oranda azalmaktadır. Buna karşılık, Homo erectus , modern insanların akrabası, 1.100 bir beyni vardı cm 3 . Ancak küçük Homo floresiensis'in sadece 380 bir beyne sahip, cm 3 , Homo erectus daha nedenle üç kat daha az hacimli, ateşin kullanımını bilen avlanan ve Homo erectus gibi ayrıntılı olarak en azından taş aletler yaptı. Homo sapiens ve Homo Neanerthalis'in beyinleri arasındaki boyut farkı küçükse, kapasitelerin atanması farklıydı, Neandertal insanında vizyon ve harekete daha fazla yer verilirken, Homo sapiens'te sosyal ağlarla bağlantılı biliş faaliyetleri daha fazlaydı. gelişmiş.
Boyuttaki bu değişiklik, kortikal bölgelerin yeniden düzenlenmesinden önce geldi.
Hacimdeki bu artışı destekleyen ana faktörler, araştırmacılar arasında tartışma konusudur. Özellikle, insansıların besin alımına etin dahil edilmesini ve enerji açısından pahalı olan aynı bağırsak düzeninin azalmasına yol açan pişirmenin genelleştirilmesini önerirler; hominidlerin kısa ömürlü kaynakları (bitkiler, meyve ağaçları) ve fisyon-füzyon toplumlarında daha karmaşık ilişkileri kullanmalarına izin verecek bilişsel esneklik ve öğrenme ; hominidlerin av oldukları zamandaki bilişsel kapasitelerinin gelişimi (örgütlenme, geceleri nöbet tutma, iletişim kurmayı öğrenme, yırtıcılardan kaçma); toplumsal insanın ortaya çıkmasını ve hacmin artmasını destekleyecek karmaşık ve toplu avlanma stratejilerinin ve çok hiyerarşik ritüellerin rolü .
Beyin, insan vücudunun kütlesinin sadece %2'sini, ancak enerji tüketiminin %20 ila %25'ini temsil eder.
2016'da yapılan bir araştırma, farelerde, maymunlarda ve insanlarda bir enzim olan miyokin katepsin B'nin (CTSB) kan seviyesi ile fiziksel uygunluk ve hafıza arasında bir korelasyon olduğunu gösteriyor . Farelerde, artan katepsin B üretimi artırmak için gösterilmiştir nörotrofin seviyeleri de kök hücreleri Hipokampal yetişkin geliştirilmiş hafıza performansı olumsuz. Bu protein, fiziksel aktivite sırasında kaslar tarafından üretilir . Eğer CTSB geni olan kapalı farelerde, fiziksel aktivite, artık bellek herhangi bir gelişme üretmektedir. Bu çalışma CTSB yeni oluşumunu teşvik düşündürmektedir nöronların içinde hipokampus insan beyninde.
Anne alkol tüketirse, embriyonik veya fetal dönemde beynin yapısı etkilenebilir. Sekel kalıcıdır ve fetal alkol spektrum bozukluğuna neden olabilir .
Bilişsel sağırlık veya işitme agnozisi olarak da adlandırılan merkezi işitme kaybı, periferik sinir sisteminden (iç kulakta veya işitsel sinirde ) değil, beynin işitsel alanlarından kaynaklanan bozukluklardan kaynaklanır .