Мозък: структура, функции и роля при хората и животните
Открийте структурата, функциите и ролята на мозъка при хората и животните — от нервни мрежи и защита до език, мислене и поведенчески адаптации.
Мозъкът е частта от тялото, която позволява на животните и хората да мислят и да изпълняват телесни функции, като например да казват на останалите части на тялото какво да правят. Той получава информация от сетивните органи и променя поведението си в отговор на тази информация. При хората мозъкът също така контролира използването на езика и е способен на абстрактно мислене. Мозъкът е основният контролен център на цялото тяло. Мозъкът е съставен от специални клетки, наречени нерви, които са свързани помежду си и с други нерви в тялото ни.
Структура
При хората и другите гръбначни животни мозъкът е разделен на няколко основни части, всяка с различни задачи:
- Голям мозък (церебрум) – отговаря за съзнанието, мисленето, възприятията, доброволните движения и езика. Повърхността му е с гънки (гируси и сулкуси), което увеличава повърхността и броя на невроните.
- Мозъчен ствол – свързва мозъка с гръбначния мозък и контролира жизненоважни функции като дишане, сърдечен ритъм и артериално налягане.
- Мозъчeн край (мозъчен мост и продълговат мозък) – участва в предаването на нервни сигнали и в рефлексите.
- Мозъчeчно малко (мозъчeна малка) – помага за координация на движенията и равновесието.
Клетки и връзки
Мозъкът е изграден предимно от неврони и глиални клетки. Невроните предават информация чрез електрически и химични сигнали; контактните места между тях се наричат синапси. Глиалните клетки подпомагат метаболизма, защитата и възстановяването на нервната тъкан.
Функции
Основните функции на мозъка включват:
- Сетивна обработка – прием и анализ на информация от очите, ушите, кожата и другите сетива.
- Моторен контрол – планиране и изпълнение на движения.
- Когниция и памет – мислене, учене, формиране и съхранение на спомени.
- Емоции и мотивация – регулиране на настроението, мотивацията и социалното поведение.
- Вегетативна регулация – контрол на храносмилането, съня, температурата и хормоналния баланс.
Защита на мозъка
Мозъкът е защитен по няколко начина:
- Череп – при хората и повечето гръбначни той е защитен от костите на костите на черепа.
- Менинги – три слоя обвивки (твърда, паутинна и мека), които предпазват и поддържат мозъчната тъкан.
- Гръбначно-мозъчна течност – обгръща мозъка и гръбначния мозък, омекотява и намалява сътресенията.
- Кръвно-мозъчна бариера – филтрира веществата, които могат да навлязат от кръвта в мозъка и го защитава от вредни агенти.
При някои животни защита се осигурява по различни начини: при нас и повечето гръбначни това е черепът; при някои безгръбначни мозъчната тъкан е частично защитена от външна хитинова обвивка; а при кълвачите интересен биологичен механизъм е, че езикът и прилежащите му структури понякога обвиват задната част на черепа и помагат за абсорбирането на ударите по време на почукване.
Различия при животните
Мозъците на различните видове варират по размер, структура и сложност в зависимост от екологичните им потребности и поведение. По-опростени организми имат по-малки и по-малко диференцирани мозъци, докато високо развити бозайници и птици показват сложни структури, способни на сложни социални взаимодействия и обучение.
Развитие, пластичност и болести
- Развитие – мозъкът расте и се диференцира още в утробата и през първите години от живота, като ранните преживявания силно влияят върху това развитие.
- Пластичност – способността на мозъка да променя връзките между невроните при учене или след увреждане.
- Чести състояния – инсулт, травми на главата, инфекции, епилепсия, и невродегенеративни болести като Алцхаймер и Паркинсон могат да засегнат функциите на мозъка.
Изследвания и приложения
Съвременните методи за изучаване на мозъка включват образни техники (MRI, CT, PET), електрофизиология (EEG), молекулярни и клетъчни подходи. Разработват се и технологии като невроинтерфейси и протези, които позволяват комуникация между мозъка и външни устройства, както и нови терапии за възстановяване след увреждания.
Мозъкът е изключително комплексен орган и въпреки напредъка в науката все още има много неясноти – как точно се формират съзнанието, мисълта и субективните преживявания остава една от големите научни загадки.
Функционални области на мозъчната кора.
Функция
Мозъкът извършва мисленето, ученето и чувствата за тялото. За хората той е източник на съзнанието. Мозъкът контролира и основните автономни действия на тялото, като дишане, храносмилане, сърдечен ритъм, които се извършват автоматично. Тези дейности, както и много други, се управляват от несъзнателните функции на мозъка и нервната система. Цялата информация за света, събрана от нашите сетива, се изпраща чрез нерви в мозъка, което ни позволява да виждаме, чуваме, миришем, вкусваме и усещаме нещата. Мозъкът обработва тази информация и ние я възприемаме като картини, звуци и т.н. Мозъкът също така използва нервите, за да казва на тялото какво да прави, например като казва на мускулите да се движат или на сърцето ни да бие по-бързо.
Като цяло това е вярно, но някои дейности се предизвикват директно от гръбначния мозък, например рефлексните действия не включват мозъка. При нисшите животни голяма част от действията се извършват без участието на мозъка.
Всички гръбначни животни имат мозък и с течение на времето той се е усложнявал. Някои прости животни обаче, като гъбите, нямат нищо подобно на мозък. Сегментните безгръбначни имат ганглии във всеки сегмент и пръстен от нервна тъкан около храносмилателния канал в предната част. Това позволява да се използват сетивните данни от предната част за движението на тялото.
Части
При бозайниците мозъкът се състои от три основни части: главен мозък, малък мозък и мозъчен ствол. Повърхността на главния мозък е мозъчната кора, която имат всички гръбначни животни. Бозайниците имат и допълнителен слой - неокортекс. Това е ключът към поведението, което е характерно за бозайниците, особено за хората.
Мозъчна кора
Кората на главния мозък има сетивни, двигателни и асоциативни зони. Сетивните зони са зоните, които получават и обработват информация от сетивата. Моторните области контролират доброволните движения, особено фините движения, извършвани от ръката. Дясната половина на моторната област контролира лявата страна на тялото и обратно. Асоциативните области създават смислен опит за света и подпомагат абстрактното мислене и езика. Това ни позволява да взаимодействаме ефективно. Повечето връзки са от една област на кората на мозъка към друга, а не към подкорови области; Цифрата може да достигне до 99%.
Церебелум
Малкият мозък координира мускулите, така че те да работят заедно. Той също така е центърът за поддържане на позиция и равновесие, както и за двигателните умения. Той е една от най-древните части на мозъка и се намира в задната част под мозъчната кора.
Таламус
Таламусът обединява информацията от повечето сетива. Това е мястото в мозъка, което създава "картината", която имаме за света извън нас. Таламусът е разположен централно под кората на главния мозък.
Мозъчен ствол
Мозъчният ствол се намира в задната част на мозъка (всъщност под него при хората). Той свързва останалата част на мозъка с гръбначния мозък. Той има много различни части, които контролират различни дейности в тялото: например мозъчният ствол контролира дишането, сърдечния ритъм, кихането, мигането на очите и преглъщането. Телесната температура и гладът също се контролират от части на мозъчния ствол.
Размер
Обемът на човешкия мозък (спрямо размера на цялото тяло) е много голям в сравнение с този на повечето други животни. Човешкият мозък също така има много голяма за размерите си повърхност (наречена кора), което е възможно, защото е много набръчкан. Ако кората на човешкия мозък бъде сплескана, площта ѝ ще бъде близо до един квадратен метър. Някои други животни също имат много набръчкан мозък, например делфините и слоновете. Ето едно правило: колкото по-голямо е едно животно, толкова по-голям е неговият мозък.p15 Дори да се вземе предвид това, човешкият мозък, и по-специално неокортексът, е много голям. Знаем, че през последните няколко милиона години от еволюцията той е увеличил размера си четири пъти.p79 Има идеи защо се е случило това, но никой не е напълно сигурен. Повечето теории предполагат, че сложната социална дейност и еволюцията на езика биха направили по-големия мозък изгоден.p80 Като допълнителна информация, мозъкът на Айнщайн е тежал само 1230 грама, което е по-малко от средния мозък на възрастен мъж (около 1400 грама). Подробната организация на мозъка очевидно има значение, но по начин, който засега не е изяснен.
Брой клетки
Човешкият мозък представлява около 2% от теглото на тялото, но изразходва около 20% от енергията му. В него има около 50-100 милиарда нервни клетки (наричани още неврони) и приблизително същия брой поддържащи клетки, наречени глия. Задачата на невроните е да получават и изпращат информация от и към останалата част на тялото, докато глиите осигуряват хранителни вещества и направляват притока на кръв към невроните, за да могат те да изпълняват своята работа. Всяка нервна клетка контактува с до 10 000 други нервни клетки чрез връзки, наречени синапси.
Свързани страници
- Гръбначен мозък
- Мозък на гръбначни животни
- Проект за човешкия конектом
Невронна сигнализация в човешкия мозък. Малки електрически заряди преминават от един неврон към друг
Въпроси и отговори
В: Какво представлява мозъкът?
О: Мозъкът е част от тялото, която позволява на животните и хората да мислят и да изпълняват телесни функции, като например да казват на останалата част от тялото какво да прави. Той получава информация от сетивните органи и променя поведението си в отговор на тази информация. При хората мозъкът също така контролира използването на езика и е способен на абстрактно мислене.
В: Какво контролира мозъкът?
О: Мозъкът е основният център за управление на цялото тяло. Той контролира телесните функции, като например движението, говора, емоциите, паметта и мисленето.
В: Как е съставен мозъкът?
О: Мозъкът е съставен от специални клетки, наречени нерви, които са свързани помежду си и с други нерви в тялото ни.
В: Как е защитен?
О: При всички животни мозъкът е защитен по някакъв начин. При нас и всички гръбначни животни той е защитен от костите на черепа. При кълвачите, например, той е защитен от езика, който се увива около мозъка им.
В: Какво прави при хората?
О: При хората той контролира използването на езика и ни позволява да имаме абстрактни мисловни процеси.
В: Получава ли информация от друго място?
О: Да - получава информация от сетивните органи, която помага за неговото поведение, когато реагира на различни стимули или ситуации.
обискирам