दिमाग। मानव मस्तिष्क
जानवर, आमतौर पर शरीर के सिर (पूर्वकाल) भाग में स्थित होते हैं और तंत्रिका कोशिकाओं और उनकी डेंड्राइटिक प्रक्रियाओं के एक कॉम्पैक्ट संचय का प्रतिनिधित्व करते हैं। कई जानवरों में इसमें ग्लियाल कोशिकाएं भी होती हैं और यह संयोजी ऊतक के आवरण से घिरी हो सकती हैं। कशेरुकियों (मनुष्यों सहित) में, कपाल गुहा में स्थित मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की नलिका में स्थित रीढ़ की हड्डी के बीच अंतर किया जाता है।
अकशेरुकी मस्तिष्क
द्विपक्षीय रूप से सममित जानवरों - बिलाटेरिया समूहों के भारी बहुमत में मस्तिष्क अच्छी तरह से विकसित होता है। यहां तक कि सबसे हिस्टोलॉजिकल रूप से आदिम आंतों के टर्बेलेरियन (अब एक अलग फाइलम एकोएलोमोर्फा के रूप में वर्गीकृत) में कॉर्टेक्स, न्यूरोपिल और कमिसर्स के साथ काफी जटिल मस्तिष्क होता है।
स्तनधारी मस्तिष्क क्षेत्र
मन और मस्तिष्क
इसके अलावा, ऐसे कथन भी हैं कि दिमाग कंप्यूटर जैसा और एल्गोरिदमिक है। "मन मस्तिष्क द्वारा उत्पन्न होता है" और "कंप्यूटर जैसा दिमाग" आवश्यक रूप से एक साथ नहीं चलते हैं।
स्तनधारियों में मस्तिष्क का आकार
मस्तिष्क द्रव्यमान (किग्रा) शरीर द्रव्यमान (एमटी, किग्रा) के एक फलन के रूप में विभिन्न समूहस्तनधारी:
संस्कृति में मस्तिष्क
शरीर में मस्तिष्क के प्रमुख महत्व के कारण मस्तिष्क एक लोकप्रिय विषय है। प्राचीन काल में, किसी पराजित व्यक्ति या जानवर के मस्तिष्क के साथ-साथ शरीर के अन्य हिस्सों को खाना दुश्मन की ताकत हासिल करने का प्रतीक था। मध्य युग में, हृदय के साथ-साथ मस्तिष्क को भी जीवन का केंद्र समझा जाता था। वर्तमान समय में मस्तिष्क का विषय व्यापक है कल्पना, वीडियो गेम और फ़िल्में, विशेष रूप से ज़ॉम्बी फ़िल्में।
मस्तिष्क अनुसंधान का इतिहास
आधुनिक मस्तिष्क विज्ञान की शुरुआत 20वीं शताब्दी की शुरुआत में दो खोजों द्वारा की गई थी: रिफ्लेक्स क्रियाओं का विश्लेषण और सेरेब्रल कॉर्टेक्स में कार्यों के स्थानीयकरण की खोज। इन खोजों के आधार पर, यह सुझाव दिया गया कि सरल अनुकूली अनैच्छिक गतिविधियाँमस्तिष्क के निचले हिस्सों से गुजरने वाले खंडीय स्तर के रिफ्लेक्स आर्क के लिए धन्यवाद किया जाता है, और जागरूक धारणा और स्वैच्छिक आंदोलनों को रिफ्लेक्सिस द्वारा प्रदान किया जाता है उच्च क्रम, जिसका सेंसरिमोटर आर्क मस्तिष्क के ऊपरी हिस्सों से होकर गुजरता है।
मस्तिष्क केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का हिस्सा है, जो शरीर के सभी महत्वपूर्ण कार्यों का मुख्य नियामक है। इसकी हार के परिणामस्वरूप, गंभीर रोग. मस्तिष्क में 25 अरब न्यूरॉन्स होते हैं जो सेरेब्रल ग्रे मैटर बनाते हैं। मस्तिष्क तीन झिल्लियों से ढका होता है - कठोर, मुलायम और अरचनोइड, उनके बीच स्थित, जिसके चैनलों के माध्यम से मस्तिष्कमेरु द्रव (सीएसएफ) प्रसारित होता है। शराब एक प्रकार का हाइड्रोलिक शॉक अवशोषक है। एक वयस्क पुरुष के मस्तिष्क का वजन औसतन 1375 ग्राम होता है, एक महिला का - 1245 ग्राम। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि यह पुरुषों में बेहतर विकसित होता है। कभी-कभी मस्तिष्क का वजन 1800 ग्राम तक पहुंच सकता है।
संरचना
मस्तिष्क में 5 मुख्य भाग होते हैं: टेलेंसफेलॉन, डाइएन्सेफेलॉन, मिडब्रेन, हिंडब्रेन और मेडुला ऑबोंगटा। टेलेंसफेलॉन मस्तिष्क के कुल द्रव्यमान का 80% बनाता है। वह बाहर पहुंचा सामने वाली हड्डीपश्चकपाल को. टेलेंसफेलॉन में दो गोलार्ध होते हैं, जिनमें कई खांचे और घुमाव होते हैं। यह कई लोबों (ललाट, पार्श्विका, लौकिक और पश्चकपाल) में विभाजित है। सबकोर्टेक्स और सेरेब्रल कॉर्टेक्स के बीच अंतर है। सबकोर्टेक्स के होते हैं सबकोर्टिकल नाभिकशरीर के विभिन्न कार्यों को विनियमित करना। मस्तिष्क तीन कपाल खात में स्थित होता है। सेरेब्रल गोलार्ध पूर्वकाल और मध्य फोसा पर कब्जा कर लेते हैं, और पश्च खात- सेरिबैलम, जिसके नीचे मेडुला ऑबोंगटा स्थित है।
कार्य
मस्तिष्क के विभिन्न भागों के कार्य अलग-अलग होते हैं।
परिमित मस्तिष्क
ग्रे कॉर्टेक्स में लगभग 10 बिलियन न्यूरॉन्स होते हैं। वे केवल 3 मिमी की परत बनाते हैं, लेकिन उनके तंत्रिका तंतु एक नेटवर्क की तरह शाखाबद्ध होते हैं। प्रत्येक न्यूरॉन का अन्य न्यूरॉन के साथ 10,000 तक संपर्क हो सकता है। भाग स्नायु तंत्रसेरिब्रम के कॉर्पस कैलोसम के माध्यम से दाएं और बाएं गोलार्धों को जोड़ता है। न्यूरॉन्स ग्रे पदार्थ बनाते हैं, और तंतु बनाते हैं सफेद पदार्थ. मस्तिष्क गोलार्द्धों के अंदर, बीच में सामने का भागऔर डाइएनसेफेलॉन, क्लस्टर स्थित हैं बुद्धि. यह बेसल गैन्ग्लिया. गैंग्लिया न्यूरॉन्स का संग्रह है जो सूचना प्रसारित करता है।
डिएन्सेफेलॉन
डाइएनसेफेलॉन को उदर (हाइपोथैलेमस) और पृष्ठीय (थैलेमस, मेटाथैलेमस, एपिथेलमस) भागों में विभाजित किया गया है। थैलेमस एक मध्यस्थ है जिसमें बाहरी दुनिया से प्राप्त सभी जलन एकत्रित होती हैं और मस्तिष्क गोलार्द्धों में भेजी जाती हैं ताकि शरीर लगातार बदलते पर्यावरण के लिए पर्याप्त रूप से अनुकूलित हो सके। हाइपोथैलेमस शरीर के स्वायत्त कार्यों को विनियमित करने के लिए मुख्य उपकोर्टिकल केंद्र है।
मध्यमस्तिष्क
पोंस के पूर्वकाल किनारे से ऑप्टिक ट्रैक्ट और पैपिलरी बॉडी तक फैला हुआ है। सेरेब्रम और क्वाड्रिजेमिनल पेडुनेल्स से मिलकर बनता है। के माध्यम से मध्यमस्तिष्कहर कोई गुजरता है आरोही पथसेरेब्रल कॉर्टेक्स और सेरिबैलम तक और नीचे उतरते हुए, मेडुला ऑबोंगटा और रीढ़ की हड्डी तक आवेगों को ले जाना। यह दृश्य और श्रवण रिसेप्टर्स से आने वाले तंत्रिका आवेगों को संसाधित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
सेरिबैलम और पोंस
सेरिबैलम मेडुला ऑबोंगटा और पोन्स के पीछे पश्चकपाल क्षेत्र में स्थित है। इसमें दो गोलार्ध और उनके बीच एक कीड़ा होता है। सेरिबैलम की सतह खांचे से युक्त होती है। सेरिबैलम जटिल मोटर क्रियाओं के समन्वय में शामिल है।
मस्तिष्क के निलय
पार्श्व निलय अग्रमस्तिष्क गोलार्द्धों में स्थित होते हैं। तीसरा वेंट्रिकल ऑप्टिक थैलेमस के बीच स्थित है और चौथे वेंट्रिकल से जुड़ा है, जो सबराचोनोइड स्पेस के साथ संचार करता है। निलय में स्थित मस्तिष्कमेरु द्रव भी अरचनोइड मेटर में घूमता है।
सेरिब्रम के कार्य
मस्तिष्क के काम के लिए धन्यवाद, एक व्यक्ति सोच सकता है, महसूस कर सकता है, सुन सकता है, देख सकता है, छू सकता है और चल सकता है। बड़ा (अंतिम) मस्तिष्क सभी महत्वपूर्ण चीजों को नियंत्रित करता है महत्वपूर्ण प्रक्रियाएँ, मानव शरीर में घटित होता है, और हमारी सभी बौद्धिक क्षमताओं का "ग्रहणकर्ता" भी है। पशु जगत से मनुष्य मुख्य रूप से भिन्न है विकसित भाषणऔर करने की क्षमता सामान्य सोच, अर्थात। नैतिक या तार्किक श्रेणियों में सोचने की क्षमता। केवल मानव चेतना में ही विभिन्न विचार उत्पन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, राजनीतिक, दार्शनिक, धार्मिक, कलात्मक, तकनीकी, रचनात्मक।
इसके अलावा, मस्तिष्क सभी मानव मांसपेशियों के काम को नियंत्रित और समन्वयित करता है (दोनों वे जिन्हें एक व्यक्ति इच्छाशक्ति के माध्यम से नियंत्रित कर सकता है और वे जो किसी व्यक्ति की इच्छा पर निर्भर नहीं होते हैं, उदाहरण के लिए, हृदय की मांसपेशी)। मांसपेशियों को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से आवेगों की एक श्रृंखला प्राप्त होती है, जिस पर मांसपेशियां एक निश्चित ताकत और अवधि के साथ संकुचन करके प्रतिक्रिया करती हैं। आवेग मस्तिष्क में प्रवेश करते हैं विभिन्न अंगभावनाएँ, आवश्यक प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न करती हैं, उदाहरण के लिए, सिर को उस दिशा में मोड़ना जहाँ से शोर सुनाई देता है।
बायां मस्तिष्क गोलार्ध शरीर के दाहिने आधे हिस्से को नियंत्रित करता है, और दायां गोलार्ध बाएं हिस्से को नियंत्रित करता है। दोनों गोलार्ध एक दूसरे के पूरक हैं।
मस्तिष्क मिलता जुलता है अखरोट, इसमें तीन बड़े खंड हैं - ट्रंक, सबकोर्टिकल खंड और सेरेब्रल कॉर्टेक्स। कॉर्टेक्स की कुल सतह कई खांचे के कारण बढ़ जाती है जो गोलार्ध की पूरी सतह को उत्तल घुमावों और लोबों में विभाजित करती है। तीन मुख्य सल्सी - केंद्रीय, पार्श्व और पार्श्विका-पश्चकपाल - प्रत्येक गोलार्ध को चार लोबों में विभाजित करते हैं: ललाट, पार्श्विका, पश्चकपाल और लौकिक। सेरेब्रल कॉर्टेक्स के अलग-अलग क्षेत्र अलग-अलग होते हैं कार्यात्मक मूल्य. सेरेब्रल कॉर्टेक्स रिसेप्टर संरचनाओं से आवेग प्राप्त करता है। कॉर्टेक्स में प्रत्येक परिधीय रिसेप्टर उपकरण विश्लेषक के कॉर्टिकल न्यूक्लियस नामक क्षेत्र से मेल खाता है। एक विश्लेषक एक शारीरिक और शारीरिक गठन है जो पर्यावरण और (या) मानव शरीर के अंदर होने वाली घटनाओं के बारे में जानकारी की धारणा और विश्लेषण प्रदान करता है, और एक विशेष विश्लेषक के लिए विशिष्ट संवेदनाएं उत्पन्न करता है (उदाहरण के लिए, दर्द, दृश्य, श्रवण विश्लेषक). कॉर्टेक्स के वे क्षेत्र जहां विश्लेषक के कॉर्टिकल नाभिक स्थित होते हैं, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के संवेदी क्षेत्र कहलाते हैं। सेरेब्रल कॉर्टेक्स का मोटर ज़ोन संवेदी क्षेत्रों के साथ संपर्क करता है, और जब यह चिड़चिड़ा होता है, तो गति होती है। इसे एक सरल उदाहरण से दिखाया जा सकता है: जब एक मोमबत्ती की लौ आती है, तो उंगलियों के दर्द और गर्मी रिसेप्टर्स संकेत भेजना शुरू कर देते हैं, फिर संबंधित विश्लेषक के न्यूरॉन्स इन संकेतों को जलने के कारण होने वाले दर्द के रूप में पहचानते हैं, और मांसपेशियां " हाथ वापस लेने का आदेश दिया।
एसोसिएशन क्षेत्र
एसोसिएशन ज़ोन सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्यात्मक क्षेत्र हैं। वे आने वाली संवेदी जानकारी को पहले से प्राप्त और स्मृति में संग्रहीत जानकारी से जोड़ते हैं, और विभिन्न रिसेप्टर्स से प्राप्त जानकारी की तुलना भी करते हैं। संवेदी संकेतों को समझा जाता है, व्याख्या की जाती है और, यदि आवश्यक हो, तो संबंधित मोटर क्षेत्र में प्रेषित किया जाता है। इस प्रकार, साहचर्य क्षेत्र सोचने, याद रखने और सीखने की प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।
टेलेंसफेलॉन लोब्स
टेलेंसफेलॉन को ललाट, पश्चकपाल, लौकिक और पार्श्विका लोब में विभाजित किया गया है। ललाट लोब में बुद्धि, एकाग्रता और मोटर क्षेत्र शामिल हैं; लौकिक में - श्रवण क्षेत्र, पार्श्विका में - स्वाद, स्पर्श, स्थानिक अभिविन्यास के क्षेत्र, और पश्चकपाल में - दृश्य क्षेत्र।
भाषण क्षेत्र
वामपंथ को व्यापक क्षति टेम्पोरल लोब, उदाहरण के लिए, सिर की गंभीर चोटों के परिणामस्वरूप और विभिन्न रोग, साथ ही स्ट्रोक के बाद, आमतौर पर संवेदी और मोटर भाषण विकारों के साथ होते हैं।
टेलेंसफेलॉन मस्तिष्क का सबसे युवा और सबसे विकसित हिस्सा है, जो किसी व्यक्ति की सोचने, महसूस करने, बोलने, विश्लेषण करने की क्षमता निर्धारित करता है और शरीर में होने वाली सभी प्रक्रियाओं को भी नियंत्रित करता है। मस्तिष्क के अन्य भागों के कार्यों में मुख्य रूप से आवेगों का नियंत्रण और संचरण, कई महत्वपूर्ण कार्य शामिल हैं - वे हार्मोन, चयापचय, सजगता आदि के आदान-प्रदान को नियंत्रित करते हैं।
के लिए सामान्य कामकाजमस्तिष्क को ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि कार्डियक अरेस्ट या कैरोटिड धमनी की चोट के दौरान मस्तिष्क परिसंचरण, फिर कुछ सेकंड के बाद व्यक्ति चेतना खो देता है, और 2 मिनट के बाद मस्तिष्क की कोशिकाएं मरने लगती हैं।
डाइएनसेफेलॉन के कार्य
थैलेमस और हाइपोथैलेमस डाइएनसेफेलॉन के भाग हैं। शरीर के सभी रिसेप्टर्स से आवेग थैलेमस के नाभिक में प्रवेश करते हैं। प्राप्त जानकारी थैलेमस में संसाधित होती है और मस्तिष्क गोलार्द्धों को भेजी जाती है। थैलेमस सेरिबैलम और तथाकथित लिम्बिक प्रणाली से जुड़ता है। हाइपोथैलेमस शरीर के स्वायत्त कार्यों को नियंत्रित करता है। हाइपोथैलेमस का प्रभाव तंत्रिका तंत्र और अंतःस्रावी ग्रंथियों के माध्यम से होता है। हाइपोथैलेमस कई अंतःस्रावी ग्रंथियों और चयापचय के कार्यों के नियमन के साथ-साथ शरीर के तापमान और हृदय और पाचन तंत्र की गतिविधि के नियमन में भी शामिल है।
लिम्बिक सिस्टम
लिम्बिक प्रणाली मानव भावनात्मक व्यवहार को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। लिम्बिक प्रणाली शामिल है तंत्रिका संरचनाएँटेलेंसफेलॉन के मध्य भाग पर स्थित है। इस क्षेत्र का अभी तक पूरी तरह से अन्वेषण नहीं किया जा सका है। यह माना जाता है कि लिम्बिक प्रणाली और इसके द्वारा नियंत्रित सबथैलेमस हमारी कई भावनाओं और इच्छाओं के लिए जिम्मेदार हैं, उदाहरण के लिए, उनके प्रभाव में प्यास और भूख, भय, आक्रामकता और यौन इच्छा उत्पन्न होती है।
ब्रेन स्टेम कार्य करता है
ब्रेनस्टेम मस्तिष्क का फ़ाइलोजेनेटिक रूप से प्राचीन भाग है, जिसमें मिडब्रेन, हिंडब्रेन और मेडुला ऑबोंगटा शामिल हैं। मध्य मस्तिष्क में प्राथमिक दृश्य और होता है श्रवण केंद्र. उनकी भागीदारी से, प्रकाश और ध्वनि की ओर उन्मुखीकरण किया जाता है। मेडुला ऑबोंगटा में श्वसन, हृदय संबंधी गतिविधि और कार्यों के नियमन के केंद्र होते हैं। पाचन अंग, साथ ही चयापचय। मज्जाचबाने, चूसने, छींकने, निगलने, उल्टी जैसे प्रतिवर्त कार्यों के कार्यान्वयन में भाग लेता है।
सेरिबैलम के कार्य
सेरिबैलम शरीर की गतिविधियों को नियंत्रित करता है। सेरिबैलम सभी रिसेप्टर्स से आवेग प्राप्त करता है जो शरीर की गतिविधियों के दौरान उत्तेजित होते हैं। शराब या अन्य पदार्थ पीने से सेरिबेलर फ़ंक्शन ख़राब हो सकता है जो चक्कर का कारण बनता है। इसलिए, नशे के प्रभाव में, लोग सामान्य रूप से अपने आंदोलनों का समन्वय करने में सक्षम नहीं होते हैं। में पिछले साल काइस बात के बढ़ते प्रमाण हैं कि सेरिबैलम महत्वपूर्ण है संज्ञानात्मक गतिविधिव्यक्ति।
कपाल नसे
अलावा मेरुदंडबारह कपाल तंत्रिकाएँ भी बहुत महत्वपूर्ण हैं: जोड़े I और II - घ्राण और ऑप्टिक तंत्रिकाएँ; III, IV VI जोड़े - ओकुलोमोटर तंत्रिकाएं; वी जोड़ी -त्रिधारा तंत्रिका- आंतरिक करता है चबाने वाली मांसपेशियाँ; VII - चेहरे की तंत्रिका - चेहरे की मांसपेशियों को संक्रमित करती है, इसमें लैक्रिमल और स्रावी फाइबर भी होते हैं लार ग्रंथियां; आठवीं जोड़ी - वेस्टिबुलोकोकलियर तंत्रिका - श्रवण, संतुलन और गुरुत्वाकर्षण के अंगों को जोड़ती है; नौवीं जोड़ी - जिह्वा-ग्रसनी तंत्रिका- ग्रसनी और उसकी मांसपेशियों को संक्रमित करता है, कर्णमूल ग्रंथि, जीभ की स्वाद कलिकाएँ; एक्स जोड़ी - तंत्रिका वेगस-कई शाखाओं में विभाजित जो फेफड़ों, हृदय, आंतों को संक्रमित करती हैं और उनके कार्यों को नियंत्रित करती हैं; जोड़ी XI - सहायक तंत्रिका - कंधे की कमर की मांसपेशियों को संक्रमित करती है। रीढ़ की हड्डी की नसों के संलयन के परिणामस्वरूप, ए बारहवीं जोड़ी - हाइपोग्लोसल तंत्रिका- जीभ की मांसपेशियों और सब्लिंगुअल तंत्र को संक्रमित करता है।
हालाँकि, इस शब्द का उपयोग अत्यधिक संगठित अकशेरुकी जीवों की समान संरचनाओं को निर्दिष्ट करने के लिए कुछ हद तक शिथिल रूप से किया जाता है - उदाहरण के लिए, कीड़ों में, "मस्तिष्क" को कभी-कभी परिधीय तंत्रिका रिंग के गैन्ग्लिया का समूह कहा जाता है। अधिक आदिम जीवों का वर्णन करते समय, वे मस्तिष्क के बजाय मस्तक गैन्ग्लिया की बात करते हैं।
शरीर के वजन के प्रतिशत के रूप में मस्तिष्क का वजन आधुनिक कार्टिलाजिनस मछली में 0.06-0.44%, बोनी मछली में 0.02-0.94%, पूंछ वाले उभयचरों में 0.29-0.36%, पूंछ रहित उभयचरों में 0.0 है। 50-0.73%। स्तनधारियों में, मस्तिष्क का सापेक्ष आकार बहुत बड़ा होता है: बड़े सीतासियों में 0.3%; छोटे सीतासियों में - 1.7%; प्राइमेट्स में 0.6-1.9%। मनुष्यों में, मस्तिष्क द्रव्यमान का शरीर द्रव्यमान से अनुपात औसतन 2% होता है।
सीतासियन, प्रोबोसिडियन और प्राइमेट्स क्रम के स्तनधारियों का मस्तिष्क आकार में सबसे बड़ा होता है। सबसे कठिन और कार्यात्मक मस्तिष्कहोमो सेपियन्स का मस्तिष्क माना जाता है।
विभिन्न जीवित प्राणियों का औसत मस्तिष्क द्रव्यमान तालिका में दिखाया गया है।
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मस्तिष्क के ऊतक
मस्तिष्क खोपड़ी के एक टिकाऊ खोल में घिरा होता है (सरल जीवों के अपवाद के साथ)। इसके अलावा, यह संयोजी ऊतक से बनी झिल्लियों (लैटिन मेनिन्जेस) से ढका होता है - कठोर (लैटिन ड्यूरा मेटर) और मुलायम (लैटिन पिया मेटर) जिसके बीच एक संवहनी, या अरचनोइड (लैटिन अरचनोइडिया) झिल्ली होती है। मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की झिल्लियों और सतह के बीच मस्तिष्कमेरु द्रव (अक्सर मस्तिष्कमेरु द्रव कहा जाता है) - मस्तिष्कमेरु द्रव (अव्य. शराब) होता है। मस्तिष्क के निलय में सेरेब्रोस्पाइनल द्रव भी मौजूद होता है। इस द्रव की अधिकता को हाइड्रोसिफ़लस कहा जाता है। हाइड्रोसिफ़लस जन्मजात (अधिक बार) या अधिग्रहित हो सकता है।
मस्तिष्क कोशिकाएं
2006 में किए गए संयुक्त शोध के परिणामस्वरूप, ऑकलैंड (न्यूजीलैंड) और गोथेनबर्ग (स्वीडन) विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों ने पाया कि स्टेम कोशिकाओं की गतिविधि के लिए धन्यवाद, मानव मस्तिष्क नए न्यूरॉन्स को पुन: पेश करने में सक्षम है। शोधकर्ताओं ने पता लगाया है कि मानव मस्तिष्क के उस हिस्से में जो गंध की अनुभूति के लिए जिम्मेदार है, परिपक्व न्यूरॉन्स पूर्ववर्ती कोशिकाओं से बनते हैं। मस्तिष्क में स्थित स्टेम कोशिकाएँ विभाजित होना बंद कर देती हैं, गुणसूत्रों के कुछ भाग पुनः सक्रिय हो जाते हैं, और न्यूरॉन-विशिष्ट संरचनाएँ और कनेक्शन बनने लगते हैं। इस क्षण से, कोशिका को पूर्ण न्यूरॉन माना जा सकता है। सक्रिय न्यूरोनल विकास के दो क्षेत्र ज्ञात हैं। उनमें से एक है मेमोरी ज़ोन. दूसरे में मस्तिष्क का वह क्षेत्र शामिल है जो गति के लिए जिम्मेदार है। यह मस्तिष्क के इस क्षेत्र में क्षति के बाद संबंधित कार्यों की समय के साथ आंशिक और पूर्ण बहाली की व्याख्या करता है।
रक्त की आपूर्ति
मस्तिष्क न्यूरॉन्स के कामकाज के लिए ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण व्यय की आवश्यकता होती है, जो मस्तिष्क को रक्त आपूर्ति नेटवर्क के माध्यम से प्राप्त होता है। मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति तीन बड़ी धमनियों - दो आंतरिक - के बेसिन से होती है मन्या धमनियों(अव्य. ए. कैरोटिस इंटर्ना) और मुख्य धमनी (अव्य. ए. बेसिलेरिस)। कपाल गुहा में, आंतरिक कैरोटिड धमनी में पूर्वकाल और मध्य मस्तिष्क धमनियों (अव्य। एए। सेरेब्री पूर्वकाल एट मीडिया) के रूप में एक निरंतरता होती है। बेसिलर धमनी मस्तिष्क तने की उदर सतह पर स्थित होती है और दाएं और बाएं के संलयन से बनती है कशेरुका धमनियाँ. इसकी शाखाएँ पश्च मस्तिष्क धमनियाँ हैं। धमनियों के सूचीबद्ध तीन जोड़े (पूर्वकाल, मध्य, पश्च), एक-दूसरे से जुड़कर, धमनी (विलिसियन) वृत्त बनाते हैं। ऐसा करने के लिए, पूर्वकाल सेरेब्रल धमनियां पूर्वकाल संचार धमनी (लैटिन ए. कम्युनिकेंस पूर्वकाल) और आंतरिक कैरोटिड (या कभी-कभी मध्य सेरेब्रल) और पश्च के बीच एक दूसरे से जुड़ी होती हैं। मस्तिष्क धमनियाँ, प्रत्येक तरफ, एक पश्च संचार धमनी (अव्य. एए.कम्युनिकंस पोस्टीरियर) होती है। धमनियों के बीच एनास्टोमोसेस की अनुपस्थिति विकास के साथ ध्यान देने योग्य हो जाती है संवहनी रोगविज्ञान(स्ट्रोक), जब कमी के कारण ख़राब घेराप्रभावित क्षेत्र में रक्त की आपूर्ति बढ़ जाती है। इसके अलावा, कई संरचनात्मक विकल्प संभव हैं (खुला घेरा, ट्राइफुर्केशन के गठन के साथ जहाजों का असामान्य विभाजन, और अन्य)। यदि किसी एक विभाग में न्यूरॉन्स की गतिविधि बढ़ जाती है, तो उस क्षेत्र में रक्त की आपूर्ति भी बढ़ जाती है। कार्यात्मक गतिविधि में परिवर्तन दर्ज करें व्यक्तिगत क्षेत्रमस्तिष्क को गैर-आक्रामक न्यूरोइमेजिंग विधियों जैसे कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग और पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी द्वारा समर्थित किया जाता है।
रक्त और मस्तिष्क के ऊतकों के बीच एक रक्त-मस्तिष्क अवरोध होता है, जो इसमें पाए जाने वाले पदार्थों की चयनात्मक पारगम्यता सुनिश्चित करता है संवहनी बिस्तर, मस्तिष्क के ऊतकों में। मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में, यह अवरोध अनुपस्थित है (हाइपोथैलेमिक क्षेत्र) या अन्य भागों से भिन्न है, जो विशिष्ट रिसेप्टर्स और न्यूरोएंडोक्राइन संरचनाओं की उपस्थिति के कारण होता है। यह अवरोध मस्तिष्क को कई प्रकार के संक्रमण से बचाता है। साथ ही, कई दवाएं जो अन्य अंगों पर प्रभावी होती हैं वे मस्तिष्क की बाधा को भेद नहीं पाती हैं।
लगभग 2% के द्रव्यमान के साथ कुल द्रव्यमानशरीर में, वयस्क मस्तिष्क परिसंचारी रक्त की मात्रा का 15% उपभोग करता है, यकृत द्वारा उत्पादित और रक्त में प्रवेश करने वाले 50% ग्लूकोज का उपयोग करता है।
कार्य
मस्तिष्क के भाग
मानव मस्तिष्क के मुख्य भाग
- रॉमबॉइड (पश्च) मस्तिष्क
- पीछे (वास्तव में पीछे)
- पोन्स (इसमें मुख्य रूप से प्रक्षेपण तंत्रिका फाइबर और न्यूरॉन्स के समूह होते हैं, सेरिबैलम के नियंत्रण में एक मध्यवर्ती लिंक है)
- सेरिबैलम (सेरिबैलम की सतह पर वर्मिस और गोलार्धों से मिलकर बनता है) तंत्रिका कोशिकाएंएक पपड़ी बनाना)
- पीछे (वास्तव में पीछे)
रॉमबॉइड मस्तिष्क की गुहा IV वेंट्रिकल है (नीचे ऐसे छिद्र होते हैं जो इसे मस्तिष्क के अन्य तीन निलय के साथ-साथ सबराचोनोइड स्पेस से जोड़ते हैं)।
- मध्यमस्तिष्क
- मिडब्रेन कैविटी - सेरेब्रल एक्वाडक्ट (सिल्वियस का एक्वाडक्ट)
- सेरेब्रल पेडन्यूल्स
- अग्रमस्तिष्क में डाइएनसेफेलॉन और टेलेंसफेलॉन शामिल हैं।
- मध्यवर्ती (इस खंड के माध्यम से, मस्तिष्क के निचले हिस्सों से मस्तिष्क गोलार्द्धों तक आने वाली सभी जानकारी स्विच की जाती है)। डाइएनसेफेलॉन की गुहा तीसरा निलय है।
- अधिचेतक
- पट्टा
- धूसर धारी
- हाइपोथैलेमस (स्वायत्त तंत्रिका तंत्र का केंद्र)
- पिट्यूटरी इन्फंडिबुलम
- अधिचेतक
- परिमित
- बेसल गैन्ग्लिया (स्ट्रिएटम)
- बाड़
- "घ्राण मस्तिष्क"
- घ्राण बल्ब (घ्राण तंत्रिका से होकर गुजरता है)
- घ्राण पथ
- टेलेंसफेलॉन की गुहा - पार्श्व (I और II निलय)
- बेसल गैन्ग्लिया (स्ट्रिएटम)
- मध्यवर्ती (इस खंड के माध्यम से, मस्तिष्क के निचले हिस्सों से मस्तिष्क गोलार्द्धों तक आने वाली सभी जानकारी स्विच की जाती है)। डाइएनसेफेलॉन की गुहा तीसरा निलय है।
मस्तिष्क तक संकेतों का प्रवाह रीढ़ की हड्डी के माध्यम से होता है, जो शरीर को नियंत्रित करता है, और कपाल तंत्रिकाओं के माध्यम से होता है। संवेदी (या अभिवाही) संकेत इंद्रियों से सबकोर्टिकल (यानी, सेरेब्रल कॉर्टेक्स से पहले) नाभिक तक पहुंचते हैं, फिर थैलेमस तक, और वहां से उच्च विभाग - सेरेब्रल कॉर्टेक्स तक पहुंचते हैं।
कॉर्टेक्स में दो गोलार्ध होते हैं जो तंत्रिका तंतुओं के एक बंडल - कॉर्पस कैलोसम से जुड़े होते हैं। बायां गोलार्ध इसके लिए जिम्मेदार है दाहिना आधाशरीर, दाएँ - बाएँ के पीछे। मनुष्यों में, दाएं और बाएं गोलार्धों के अलग-अलग कार्य होते हैं।
दृश्य संकेत दृश्य प्रांतस्था (पश्चकपाल लोब में) में प्रवेश करते हैं, स्पर्श संकेत सोमाटोसेंसरी प्रांतस्था (में) में प्रवेश करते हैं पार्श्विक भाग), घ्राण - घ्राण प्रांतस्था में, आदि। प्रांतस्था के सहयोगी क्षेत्रों में, संवेदी संकेत एकीकृत होते हैं अलग - अलग प्रकार(तौर-तरीके)।
एक ओर, मस्तिष्क के कुछ हिस्सों में कार्यों का स्थानीयकरण होता है, दूसरी ओर, वे सभी एक ही नेटवर्क में जुड़े होते हैं।
प्लास्टिक
मस्तिष्क में प्लास्टिसिटी का गुण होता है। यदि इसका एक विभाग प्रभावित होता है, तो कुछ समय बाद अन्य विभाग उसके कार्य की भरपाई कर सकते हैं। मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी नए कौशल सीखने में भी भूमिका निभाती है।
भ्रूण विकास
मस्तिष्क का भ्रूणीय विकास इसकी संरचना और कार्यों को समझने की कुंजी में से एक है।
मस्तिष्क का विकास न्यूरल ट्यूब के रोस्ट्रल भाग से होता है। मस्तिष्क का अधिकांश भाग (95%) पेटीगॉइड प्लेट का व्युत्पन्न है।
मस्तिष्क का भ्रूणजनन कई चरणों से होकर गुजरता है।
- तीन मस्तिष्क पुटिकाओं का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के चौथे सप्ताह की शुरुआत में, तंत्रिका ट्यूब का रोस्ट्रल अंत तीन पुटिकाओं का निर्माण करता है: प्रोसेंसेफेलॉन (अग्रमस्तिष्क), मेसेंसेफेलॉन (मिडब्रेन), रोम्बेंसफेलॉन (हीरे के आकार का मस्तिष्क, या प्राथमिक) पश्चमस्तिष्क)।
- पांच मस्तिष्क पुटिकाओं का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के नौवें सप्ताह की शुरुआत में, प्रोसेंसेफेलॉन को अंततः टेलेंसफेलोन (टेलीसेफेलॉन) और डिएन्सेफेलॉन (डिएन्सेफेलॉन) में विभाजित किया जाता है, मेसेन्सेफेलॉन को संरक्षित किया जाता है, और रोम्बेंसेफेलॉन को मेटेंसफेलोन (हिंडब्रेन) में विभाजित किया जाता है और माइलेंसफेलॉन (मेडुला ऑबोंगटा)।
दूसरे चरण के निर्माण के दौरान (विकास के तीसरे से सातवें सप्ताह तक), मानव मस्तिष्क तीन मोड़ प्राप्त करता है: मिडब्रेन, सर्वाइकल और पेवमेंट। सबसे पहले, मिडसेरेब्रल और पोंटीन फ्लेक्सचर एक साथ और एक दिशा में बनते हैं, फिर सर्वाइकल फ्लेक्सचर विपरीत दिशा में बनते हैं। परिणामस्वरूप, रैखिक मस्तिष्क ज़िगज़ैग तरीके से "फोल्ड" हो जाता है।
मानव मस्तिष्क के विकास के दौरान, फाइलोजेनी और ओटोजेनेसिस के बीच एक निश्चित समानता देखी जा सकती है। पशु जगत के विकास की प्रक्रिया में, पहले टेलेंसफेलॉन का गठन हुआ, और फिर मिडब्रेन का। अग्रमस्तिष्क एक क्रमिक रूप से नवीन मस्तिष्क संरचना है। मे भी अंतर्गर्भाशयी विकासएक बच्चे में, पश्चमस्तिष्क सबसे पहले मस्तिष्क के सबसे विकसित प्राचीन भाग के रूप में बनता है, और फिर मध्यमस्तिष्क और फिर अग्रमस्तिष्क। जन्म के बाद साथ बचपनवयस्कता से पहले, मस्तिष्क में तंत्रिका कनेक्शन की संगठनात्मक जटिलता उत्पन्न होती है।
तलाश पद्दतियाँ
उच्छेदन
में से एक सबसे पुरानी विधियाँमस्तिष्क अनुसंधान एब्लेशन नामक एक तकनीक है, जिसमें मस्तिष्क के एक हिस्से को हटा दिया जाता है और वैज्ञानिक इस तरह के ऑपरेशन से होने वाले परिवर्तनों का निरीक्षण करते हैं।
जीव को मारे बिना मस्तिष्क के प्रत्येक क्षेत्र को हटाया नहीं जा सकता। इस प्रकार, मस्तिष्क तने के कई हिस्से महत्वपूर्ण के लिए जिम्मेदार हैं महत्वपूर्ण कार्य, जैसे कि साँस लेना, और उनकी हार से तत्काल मृत्यु हो सकती है। हालाँकि, कई हिस्सों की क्षति, हालांकि यह शरीर की व्यवहार्यता को प्रभावित करती है, गैर-घातक है। उदाहरण के लिए, यह सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों पर लागू होता है। एक बड़े स्ट्रोक के कारण पक्षाघात या वाणी की हानि होती है, लेकिन शरीर जीवित रहता है। एक वनस्पति अवस्था, जिसमें मस्तिष्क का अधिकांश भाग मृत हो जाता है, कृत्रिम पोषण के माध्यम से बनाए रखा जा सकता है।
एब्लेशन का उपयोग करने वाले अनुसंधान का एक लंबा इतिहास रहा है और वर्तमान में यह जारी है। यदि अतीत के वैज्ञानिकों ने शल्य चिकित्सा द्वारा मस्तिष्क के क्षेत्रों को हटा दिया, तो आधुनिक शोधकर्ता इसका उपयोग करते हैं जहरीला पदार्थ, मस्तिष्क के ऊतकों को चुनिंदा रूप से प्रभावित करना (उदाहरण के लिए, एक निश्चित क्षेत्र में कोशिकाएं, लेकिन इसके माध्यम से गुजरने वाले तंत्रिका फाइबर नहीं)।
मस्तिष्क के एक हिस्से को हटा दिए जाने के बाद, कुछ कार्य नष्ट हो जाते हैं, जबकि अन्य बने रहते हैं। उदाहरण के लिए, एक बिल्ली जिसका मस्तिष्क थैलेमस के ऊपर विच्छेदित होता है, कई आसनीय प्रतिक्रियाओं और रीढ़ की हड्डी की सजगता को बरकरार रखती है। एक जानवर जिसका मस्तिष्क मस्तिष्क स्टेम के स्तर पर विच्छेदित होता है (डीसेरेब्रेटेड) एक्सटेंसर मांसपेशी टोन को बनाए रखता है, लेकिन पोस्टुरल रिफ्लेक्स खो देता है।
मस्तिष्क संरचनाओं के घावों वाले लोगों का भी अवलोकन किया जा रहा है। इस प्रकार, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान सिर पर बंदूक की गोली के घावों के मामलों ने शोधकर्ताओं के लिए समृद्ध जानकारी प्रदान की। आघात के कारण स्ट्रोक और मस्तिष्क क्षति वाले रोगियों पर भी शोध किया जा रहा है।
ट्रांसक्रेनियल चुंबकीय उत्तेजना
ट्रांसक्रानियल चुंबकीय उत्तेजना एक ऐसी विधि है जो लघु चुंबकीय दालों का उपयोग करके सेरेब्रल कॉर्टेक्स की गैर-आक्रामक उत्तेजना की अनुमति देती है। टीएमएस से संबद्ध नहीं है दर्दनाक संवेदनाएँऔर इसलिए इसका उपयोग निदान प्रक्रिया के रूप में किया जा सकता है बाह्यरोगी सेटिंग. टीएमएस द्वारा उत्पन्न चुंबकीय पल्स एक तेजी से बदलता समय-परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र है जो एक विद्युत चुम्बकीय कुंडल के चारों ओर उत्पन्न होता है जब इसके माध्यम से विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है। उच्च वोल्टेजएक शक्तिशाली संधारित्र (चुंबकीय उत्तेजक) के निर्वहन के बाद। चिकित्सा में आज उपयोग किए जाने वाले चुंबकीय उत्तेजक 2 टेस्ला तक की तीव्रता के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने में सक्षम हैं, जो 2 सेमी तक की गहराई पर सेरेब्रल कॉर्टेक्स के तत्वों को उत्तेजित करना संभव बनाता है। विद्युत चुम्बकीय कुंडल के विन्यास के आधार पर , टीएमएस विभिन्न आकारों के कॉर्टेक्स के क्षेत्रों को सक्रिय कर सकता है, यानी या तो 1) फोकल हो सकता है, जो कॉर्टेक्स के छोटे क्षेत्रों को चुनिंदा रूप से उत्तेजित करना संभव बनाता है, या 2) फैलाना, जो एक साथ उत्तेजना की अनुमति देता है विभिन्न विभागकुत्ते की भौंक।
सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मोटर क्षेत्र को उत्तेजित करते समय, टीएमएस कॉर्टेक्स में उनके स्थलाकृतिक प्रतिनिधित्व के अनुसार कुछ परिधीय मांसपेशियों के संकुचन का कारण बनता है। यह विधि मस्तिष्क की मोटर प्रणाली की उत्तेजना का आकलन करना संभव बनाती है, जिसमें इसके उत्तेजक और निरोधात्मक घटक शामिल हैं। टीएमएस का उपयोग मस्तिष्क रोगों जैसे अल्जाइमर सिंड्रोम, अंधापन, बहरापन, मिर्गी आदि के अध्ययन में किया जाता है।
इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी
इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिस्ट मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करते हैं - पतले इलेक्ट्रोड का उपयोग करके जो व्यक्तिगत न्यूरॉन्स के निर्वहन को रिकॉर्ड करना संभव बनाते हैं, या इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (सिर की सतह से मस्तिष्क की क्षमताओं को हटाने की एक तकनीक) का उपयोग करते हैं।
पतला इलेक्ट्रोड धातु (केवल तेज टिप को उजागर करने वाली एक इन्सुलेट सामग्री के साथ लेपित) या कांच से बना हो सकता है। ग्लास माइक्रोइलेक्ट्रोड एक पतली ट्यूब होती है जिसके अंदर खारा घोल भरा होता है। इलेक्ट्रोड इतना पतला हो सकता है कि यह कोशिका में प्रवेश कर जाता है और इंट्रासेल्युलर क्षमता को रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है। न्यूरोनल गतिविधि, बाह्यकोशिकीय को रिकॉर्ड करने का दूसरा तरीका -
"मस्तिष्क का विकिपीडिया"
मनोभ्रंश के विरुद्ध मानसिक बिमारीऔर मस्तिष्क "आपदाएं"
प्रोफेसर व्लादिमीर लाज़रेविच ज़ेलमैन, रूसी चिकित्सा विज्ञान अकादमी और रूसी विज्ञान अकादमी के विदेशी सदस्य, न्यूरोएनेस्थिसियोलॉजी के अग्रदूतों में से एक, नोवोसिबिर्स्क की अंतर्राष्ट्रीय अकादमिक परिषद के सदस्य स्टेट यूनिवर्सिटीनोवोसिबिर्स्क मेडिकल इंस्टीट्यूट से स्नातक, आज तीन सर्वश्रेष्ठ अमेरिकी एनेस्थेसियोलॉजिस्ट में से एक हैं। दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय (लॉस एंजिल्स, यूएसए), जहां वी. एल. ज़ेलमैन एनेस्थिसियोलॉजी और रीनिमेटोलॉजी विभाग के प्रमुख हैं, संयुक्त राज्य अमेरिका में तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में अग्रणी है और कई प्रमुख मस्तिष्क अनुसंधान परियोजनाओं में भाग लेता है, जैसे पहेली के रूप में. एनएसएमयू में अपने व्याख्यान में और साइंस एट फर्स्ट हैंड के साथ एक साक्षात्कार में, प्रोफेसर ज़ेलमैन ने आधुनिक जीव विज्ञान और चिकित्सा के सबसे गर्म स्थानों में से एक पर अन्य संगठनों के सहयोगियों के साथ साझेदारी में विश्वविद्यालय के कर्मचारियों द्वारा प्राप्त सबसे दिलचस्प परिणामों के बारे में बात की। उनमें से एक आनुवंशिक डेटाबेस है मस्तिष्क का विकास, जो आपको बीमारियों के आनुवंशिक जोखिमों का आकलन करने की अनुमति देगा; मस्तिष्क में सभी न्यूरॉन्स के स्थान और उन्हें जोड़ने वाली "वायरिंग" का एक नक्शा; न्यूरोकंप्यूटर प्रौद्योगिकियाँ जो "विचार की शक्ति" को बायोनिक कृत्रिम अंग को नियंत्रित करने की अनुमति देती हैं
सबसे पहले, कुछ आँकड़े: विशेषज्ञों के अनुसार, 2050 तक, दुनिया में मनोभ्रंश - अधिग्रहित मनोभ्रंश - से पीड़ित लोगों की संख्या लगभग तीन गुना बढ़ सकती है और 132 मिलियन तक पहुँच सकती है। मनोभ्रंश का सबसे आम रूप अल्जाइमर रोग से जुड़ा है - एक न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग जो मुख्यतः बुढ़ापे में विकसित होता है। और बीमारी की शुरुआत में केवल 5 साल (76 से 81 साल तक) की देरी करने से रोगियों की संख्या आधी हो जाएगी!
और यह मस्तिष्क के अध्ययन में शामिल तंत्रिका विज्ञान के महत्व का सिर्फ एक स्पष्ट उदाहरण है - हमारी चेतना, अवचेतन और मानसिक गतिविधि का भौतिक आधार, सबसे जटिल और सबसे रहस्यमय अंगों में से एक मानव शरीर. मस्तिष्क के कामकाज के तंत्र को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है, हालांकि पिछली तिमाही शताब्दी में, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी और अन्य जैसी नई शोध प्रौद्योगिकियों के उद्भव के लिए धन्यवाद, स्वस्थ और रोगग्रस्त मस्तिष्क की जीवविज्ञान के बारे में अधिक ज्ञात हो गया है इसके अध्ययन का संपूर्ण पिछला इतिहास। पिछले दस वर्षों में, यह स्पष्ट हो गया है कि वर्तमान में ज्ञात जीनों में से कम से कम 80% केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र में किसी न किसी हद तक व्यक्त होते हैं।
वर्तमान में तंत्रिका विज्ञान में निवेश का अनुमान अरबों डॉलर है। इस प्रकार, 20वीं शताब्दी के अंतिम दशक में, जिसे "मस्तिष्क का दशक" घोषित किया गया था, अमेरिकी कांग्रेस ने इस क्षेत्र में अनुसंधान के लिए लगभग 3 बिलियन डॉलर आवंटित किए। तुलना के लिए: उसी समय मानव जीनोम में अनुसंधान के लिए लगभग 3.7 बिलियन डॉलर आवंटित किए गए थे समय; यह प्रतीकात्मक है कि ये दो सबसे महत्वपूर्ण हैं वैज्ञानिक परियोजनासमानांतर में चला गया.
1880 में स्थापित, दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय कैलिफोर्निया का सबसे पुराना निजी अनुसंधान विश्वविद्यालय है। हाल के वर्षों में, आधिकारिक रेटिंग के अनुसार, इसे पारंपरिक रूप से शीर्ष सौ में शामिल किया गया है सर्वोत्तम विश्वविद्यालयशांति। वर्तमान में विश्वविद्यालय में 40 हजार से अधिक छात्र अध्ययनरत हैं। 1994 में, विश्वविद्यालय के प्रोफेसर डी. ई. ओलाह को रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला
दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय हाल के वर्षों में मस्तिष्क अनुसंधान में अग्रणी रहा है, न केवल संयुक्त राज्य अमेरिका में बल्कि दुनिया भर में, पृथक प्रयोगशालाओं में संभव नहीं होने वाले तरीकों से मस्तिष्क रोग के रहस्यों को सहयोगात्मक रूप से हल करने के लिए एक अद्वितीय बहु-विषयक दृष्टिकोण का उपयोग कर रहा है।
तो, अब कई वर्षों से न्यूरोजेनेटिक्स संस्थान के वैज्ञानिकों ने नाम दिया है। दक्षिणी कैलिफोर्निया का ज़िल्का विश्वविद्यालय येल विश्वविद्यालय और ब्रेन इंस्टीट्यूट के सहयोगियों के एक समूह के साथ संयुक्त अनुसंधान कर रहा है। एलन. उनका लक्ष्य विकासशील मानव मस्तिष्क का एक संपूर्ण आनुवंशिक डेटाबेस बनाना है, जो मूल्यांकन की अनुमति देगा आनुवंशिक जोखिमविभिन्न का उद्भव मस्तिष्क विकार. आज, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की विकृति से जुड़े 300 से अधिक आनुवंशिक लोकी की पहचान पहले ही की जा चुकी है; कुल मिलाकर, मस्तिष्क के जीन प्रतिलेखन के अद्वितीय एटलस ने 13 आयु वर्गों में 15 मस्तिष्क क्षेत्रों के लिए जीन अभिव्यक्ति डेटा प्रस्तुत करने की योजना बनाई है। आज यह डेटाबेस दुनिया में सबसे बड़ा है, और 2011 से यह सभी इच्छुक उपयोगकर्ताओं के लिए उपलब्ध है।
दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय ने एक वैश्विक मस्तिष्क अनुसंधान परियोजना शुरू की है पहेली, जिसका नेतृत्व विश्वविद्यालय के प्रोफेसर पी. थॉम्पसन करते हैं और इसे यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ द्वारा वित्त पोषित किया जाता है। आज रूस (नोवोसिबिर्स्क स्टेट यूनिवर्सिटी, एसबी आरएएस के कई संस्थान, एन.एन. बर्डेन्को इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरोसर्जरी, सूचना प्रसारण संस्थान) सहित दुनिया के 35 से अधिक देशों के लगभग 200 गणितज्ञ, आनुवंशिकीविद्, न्यूरोबायोलॉजिस्ट और चिकित्सक शामिल हैं। ए. ए. खार्केविच, आदि के नाम पर)। यह परियोजना मस्तिष्क की संरचनाओं और कार्यों और सिज़ोफ्रेनिया, अल्जाइमर रोग, अवसाद, नशीली दवाओं की लत आदि जैसी बीमारियों की प्रवृत्ति पर शोध कर रही है। मुख्य ध्यान उन कारकों की पहचान करने पर है जो किसी विशेष बीमारी का कारण बनते हैं या इसके विपरीत, रोकथाम करते हैं, जैसे जैसे कि जीवनशैली, खान-पान की आदतें और निश्चित रूप से, आनुवंशिकता। उदाहरण के लिए, हाल ही में एक जीन की खोज की गई जो मस्तिष्क संरचनाओं के कामकाज में गड़बड़ी के माध्यम से मोटापे के विकास में शामिल है।
मानव मस्तिष्क में लगभग 100 अरब विशिष्ट तंत्रिका कोशिकाएं - न्यूरॉन्स होती हैं, जिनमें से प्रत्येक में लगभग 10 हजार सिनैप्स होते हैं जो संचारित करने का काम करते हैं तंत्रिका प्रभावकोशिकाओं के बीच. विभिन्न क्षेत्रहमारा मस्तिष्क, जो सोच, धारणा और संवेदनाओं के लिए जिम्मेदार है, तंत्रिका तंतुओं से जुड़ा होता है कुल लंबाई 100 हजार मील (161 हजार किमी)
प्रोजेक्ट का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा पहेलीहै कनेक्टोम- मस्तिष्क की संचालन प्रणाली का अध्ययन करने के लिए एक परियोजना। "कनेक्टोम" की अवधारणा को "जीनोम" की अवधारणा के अनुरूप पेश किया गया था पूर्ण विवरणतंत्रिका तंत्र में कनेक्शन की संरचना। प्रोजेक्ट के दौरान कनेक्टोममस्तिष्क में सभी न्यूरॉन्स और उन्हें जोड़ने वाली "तारों" के स्थान का एक चार-आयामी (चौथा आयाम समय है) मानचित्र बनाया जाएगा, जिसमें सभी 100 ट्रिलियन का वर्णन किया जाएगा संभावित इंटरैक्शनकोशिकाओं के बीच. यह परियोजना, जहां मस्तिष्क इमेजिंग के सभी परिणामों को एक ही मानचित्र में संयोजित किया जाएगा, को उचित रूप से "मस्तिष्क का विकिपीडिया" कहा जा सकता है। परिणामस्वरूप, न्यूरॉन्स की परिवर्तनशीलता और आनुवंशिक पूर्वनिर्धारण को स्थापित करना, वास्तविक समय में उनकी बातचीत की निगरानी करना और न्यूरोनल विकृति की उपस्थिति की पहचान करना भी संभव होगा।
किसी भी कोशिका की तरह, प्रत्येक प्रकार का न्यूरॉन अपनी आणविक मशीनरी बनाने के लिए जीन के एक विशिष्ट सेट का उपयोग करता है; क्रमिक रूप से परस्पर क्रिया करने वाले न्यूरॉन्स तथाकथित तंत्रिका सर्किट बनाते हैं (सबसे सरल उदाहरण एक रिफ्लेक्स आर्क है)। तंत्रिका सर्किट कैसे काम करते हैं इसकी सभी बारीकियों को समझने से मस्तिष्क रोगों के रोगजनन को समझने में भी मदद मिलेगी, जिससे उनका निदान अधिक प्रभावी हो जाएगा। आख़िर तब तो पहचान हो सकेगी पैथोलॉजिकल प्रक्रियाएंन केवल लक्षणों के आधार पर, बल्कि व्यक्तिगत सिनैप्स के स्तर पर भी बीमारियों की खोज की जाती है।
आज लगभग डेढ़ दर्जन प्रकार की मानसिक बीमारियाँ बताई गई हैं। यह संभव है कि अगले दशक में, जब यह ज्ञात हो जाएगा कि किस चरण में और किस स्थान पर "गलत" दिशा में सिनैप्टिक गतिविधि को पुनर्निर्देशित करने वाले जीन को चालू और बंद किया जाता है, तो पहचानी गई बीमारियों की संख्या एक या दो आदेशों तक बढ़ जाएगी परिमाण। उपचार अधिक वैयक्तिकृत हो जाएगा, और मामले में भी शीघ्र निदानऐसी "गलत" प्रक्रियाओं को ठीक करना संभव होगा पूर्ण पुनर्वासमरीज़।
परियोजना की सीमाओं में पहेलीआनुवंशिक डेटा और मस्तिष्क इमेजिंग डेटा की एक विशाल श्रृंखला पहले ही एकत्र की जा चुकी है - दुनिया भर के तीन दर्जन से अधिक देशों के 33 हजार लोगों से लगभग 50 हजार मस्तिष्क विज़ुअलाइज़ेशन! आज ऐसी सामग्री एकत्र करना इतना कठिन नहीं है, लेकिन इन विशाल सूचना प्रवाहों को समझने और व्याख्या करने के लिए सुपर कंप्यूटर और "बड़े" डेटा के साथ काम करने वाले विशेषज्ञों - जैव सूचना विज्ञानियों - की आवश्यकता होती है। आधुनिक विज्ञान ऐसे कार्यों के लिए मौलिक रूप से सक्षम है, इसलिए यह संभव है कि निकट भविष्य में हम में से प्रत्येक एक "फ्लैश ड्राइव" का मालिक बन जाएगा, जिस पर न केवल हमारे जीनोम का डिकोडिंग, बल्कि हमारे व्यक्तित्व का भी डिकोडिंग दर्ज किया जाएगा।
पहले से ही आज, मस्तिष्क की संचालन प्रणाली पर शोध आघात से उत्पन्न गंभीर मस्तिष्क क्षति वाले रोगियों के लिए जीवन को आसान बनाने की आशा प्रदान करता है। हम न्यूरोकंप्यूटर तकनीक (तथाकथित मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस) के बारे में बात कर रहे हैं, जो एक लकवाग्रस्त व्यक्ति को बायोनिक कृत्रिम अंग, उदाहरण के लिए, एक यांत्रिक हाथ, को "विचार की शक्ति से" नियंत्रित करने की अनुमति देता है।
प्रोफेसर ज़ेलमैन:“17 अप्रैल, 2012 को, पहली बार, हमने सर्वाइकल स्पाइन में शॉट वाले एक मरीज की सर्जरी की, जो टेट्राप्लाजिया - सभी चार अंगों की खराब मोटर क्षमता से पीड़ित था। रोगी के मस्तिष्क में विशेष इलेक्ट्रॉनिक चिप्स प्रत्यारोपित किए गए, जिनमें से प्रत्येक में 96 सेंसर हैं जो सिग्नल पढ़ते हैं मस्तिष्क गतिविधि; एंटेना के माध्यम से, यह जानकारी एक कंप्यूटर तक प्रेषित की जाती है जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए बायोनिक आर्म के संचालन को नियंत्रित करता है। वर्तमान में, संयुक्त राज्य अमेरिका में छह रोगियों का इस तरह से ऑपरेशन किया गया है। यह कार्य अमेरिकी रक्षा विभाग द्वारा वित्त पोषित है।"
ऐसी मस्तिष्क-कंप्यूटर प्रौद्योगिकियों की समस्याओं में से एक मस्तिष्क संकेतों का चयन है जिसका उपयोग बायोनिक कृत्रिम अंग को नियंत्रित करने के लिए किया जाना चाहिए। कई शोधकर्ताओं के अनुसार, मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स में तंत्रिका कोशिकाओं की गतिविधि को पढ़ना आवश्यक है, जो सीधे तौर पर आंदोलनों के लिए जिम्मेदार है - इस मामले में फीडबैकक्रिया के स्तर पर ही बनते हैं। लेकिन एक और दृष्टिकोण है, जिसमें कार्य को नहीं, बल्कि उसे करने के इरादे को प्राथमिकता दी जाती है! एक्शन प्लानिंग में शामिल मेडियल कॉर्टेक्स के क्षेत्र में चिप्स स्थापित करने का विचार ज़ेलमैन के सहयोगी, कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के प्रोफेसर आर. एंडरसन का है।
रिचर्ड एंडरसन ने पिछले 25 वर्षों में न्यूरॉन्स के समूहों की तलाश में मस्तिष्क पर शोध किया है जिनकी गतिविधि का उपयोग कृत्रिम अंग की गतिविधियों को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। उन्हें यकीन था कि इसके लिए आंदोलन के बारे में जानकारी की आवश्यकता नहीं थी, क्योंकि उनमें से प्रत्येक को सैकड़ों हजारों तंत्रिका कनेक्शनों द्वारा कनेक्टोम में प्रदान किया गया था जिन्हें ट्रैक करना मुश्किल था। इस अर्थ में, यह या वह कार्रवाई करने का इरादा बहुत अधिक आशाजनक है, और एंडरसन ने अंततः पश्च कपाल खात में, बगल में खोजा दृश्य विश्लेषक, वह क्षेत्र जहां इसका निर्माण हुआ है।
और वास्तव में, अन्य पांच रोगियों में जिनमें चिप को मोटर कॉर्टेक्स के क्षेत्र में प्रत्यारोपित किया गया था, समन्वय बहुत खराब निकला; वे आंदोलन करते समय अधिक बार चूक गए, उदाहरण के लिए, कैन उठाते समय रस। लेकिन बड़ी समस्यायह है कि अब तक ऐसे सभी बायोनिक अंगों का उपयोग केवल प्रयोगों के हिस्से के रूप में किया जाता है जो देर-सबेर समाप्त हो जाते हैं। मस्तिष्क में प्रत्यारोपित चिप्स को बाद वाले द्वारा एक विदेशी शरीर के रूप में माना जाता है और अंततः वे एनकैप्सुलेटेड हो जाते हैं और न्यूरॉन्स के साथ संबंध खो देते हैं। फिर भी, इन कार्यों का सार यह है कि वे मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस का उपयोग करके पूरी तरह से लकवाग्रस्त रोगियों के लिए जीवन को आसान बनाने की मौलिक संभावना दिखाते हैं।
...अल्जाइमर रोग पर लौटते हुए, आइए हम मस्तिष्क को याद करें स्वस्थ लोगप्रति वर्ष अपने वजन का 1% से भी कम खो देता है, और इस नुकसान की भरपाई प्रभाव के तहत ऊतक पुनर्जनन के कारण होती है मानसिक गतिविधि. अल्जाइमर रोग के लक्षण तब प्रकट होने लगते हैं जब मस्तिष्क के 10% ऊतक नष्ट हो जाते हैं, और सामान्य स्थितियाँयह एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है. हालाँकि, आज तक, वैज्ञानिकों ने पहले से ही 9 जीन की खोज की है जो इस बीमारी के विकास को तेज और धीमा कर सकते हैं, जिसमें Apoe4 भी शामिल है, जो इस सबसे आम रूप के लिए प्रमुख जोखिम कारक है। वृद्धावस्था का मनोभ्रंश(इस जीन द्वारा एन्कोड किए गए "आक्रामक" Apoe4 प्रोटीन को सुरक्षित आइसोफॉर्म में बदलने में सक्षम पदार्थ पहले से ही जानवरों पर परीक्षण किए जा रहे हैं)।
इसके अलावा: आज, दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक, वेक फॉरेस्ट यूनिवर्सिटी (उत्तरी कैरोलिना) के अपने सहयोगियों के साथ मिलकर मस्तिष्क में संग्रहीत जानकारी को "रिकॉर्डिंग" करने पर काम कर रहे हैं, जिसकी बदौलत अल्जाइमर रोग से पीड़ित व्यक्ति का मस्तिष्क "रीबूट" किया जाए, कम से कम अस्थायी रूप से, खोई हुई यादें वापस लौटाई जाएं। यह परिणाम, जो आज भी शानदार लगता है, उस सफलता का स्पष्ट प्रमाण मात्र है आधुनिक विज्ञानमस्तिष्क के अध्ययन में उपलब्धि हासिल की गई - एक ऐसा अंग जिसे सदियों से केवल रक्त को ठंडा करने के कार्य के लिए उपयुक्त माना जाता था!
हाल के वर्षों में मस्तिष्क के अध्ययन में महत्वपूर्ण प्रगति के बावजूद, इसकी अधिकांश कार्यप्रणाली अभी भी एक रहस्य बनी हुई है। व्यक्तिगत कोशिकाओं की कार्यप्रणाली को काफी अच्छी तरह से समझाया गया है, लेकिन हजारों और लाखों न्यूरॉन्स की परस्पर क्रिया के माध्यम से मस्तिष्क कैसे कार्य करता है, यह समझना केवल बहुत ही सरल रूप में उपलब्ध है और इसके लिए और अधिक गहन शोध की आवश्यकता है।
विश्वकोश यूट्यूब
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✪मस्तिष्क. संरचना और कार्य. जीवविज्ञान वीडियो पाठ 8वीं कक्षा
✪ दिमाग कैसे काम करता है
✪मस्तिष्क
✪ मानव शरीर रचना विज्ञान. दिमाग।
✪जीव विज्ञान पाठ संख्या 45. मस्तिष्क के भागों की संरचना और कार्य.
उपशीर्षक
मस्तिष्क एक कशेरुकी अंग के रूप में
मस्तिष्क केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का मुख्य भाग है। हम मस्तिष्क की उपस्थिति के बारे में सटीक अर्थों में केवल कशेरुकियों के संबंध में बात कर सकते हैं, मछली से शुरू करके। हालाँकि, इस शब्द का उपयोग अत्यधिक संगठित अकशेरुकी जीवों की समान संरचनाओं को निर्दिष्ट करने के लिए कुछ हद तक शिथिल रूप से किया जाता है - उदाहरण के लिए, कीड़ों में, "मस्तिष्क" को कभी-कभी परिधीय तंत्रिका रिंग के गैन्ग्लिया का संचय कहा जाता है। अधिक आदिम जीवों का वर्णन करते समय, वे मस्तिष्क के बजाय मस्तक गैन्ग्लिया की बात करते हैं।
शरीर के वजन के प्रतिशत के रूप में मस्तिष्क का वजन आधुनिक कार्टिलाजिनस मछली में 0.06-0.44%, बोनी मछली में 0.02-0.94%, पूंछ वाले उभयचरों में 0.29-0.36%, पूंछ रहित उभयचरों में 0.0 है। 50-0.73%। स्तनधारियों में, मस्तिष्क का सापेक्ष आकार बहुत बड़ा होता है: बड़े सीतासियों में 0.3%; छोटे सीतासियों में - 1.7%; प्राइमेट्स में 0.6-1.9%। मनुष्यों में, मस्तिष्क द्रव्यमान का शरीर द्रव्यमान से अनुपात औसतन 2% होता है।
सीतासियन, प्रोबोसिडियन और प्राइमेट्स क्रम के स्तनधारियों का मस्तिष्क आकार में सबसे बड़ा होता है। सबसे जटिल एवं क्रियाशील मस्तिष्क होमो सेपियन्स का माना जाता है।
मस्तिष्क के ऊतक
मस्तिष्क खोपड़ी के एक टिकाऊ खोल में घिरा होता है (सरल जीवों के अपवाद के साथ)। इसके अलावा, यह संयोजी ऊतक से बनी झिल्लियों (लैटिन मेनिन्जेस) से ढका होता है - कठोर (लैटिन ड्यूरा मेटर) और मुलायम (लैटिन पिया मेटर) जिसके बीच एक संवहनी, या अरचनोइड (लैटिन अरचनोइडिया) झिल्ली होती है। मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की झिल्लियों और सतह के बीच मस्तिष्कमेरु द्रव (अक्सर मस्तिष्कमेरु द्रव कहा जाता है) - मस्तिष्कमेरु द्रव (अव्य. शराब) होता है। मस्तिष्क के निलय में सेरेब्रोस्पाइनल द्रव भी मौजूद होता है। इस द्रव की अधिकता को हाइड्रोसिफ़लस कहा जाता है। हाइड्रोसिफ़लस जन्मजात (अधिक बार) या अधिग्रहित हो सकता है।
मस्तिष्क कोशिकाएं
अब तक यह ज्ञात था कि तंत्रिका कोशिकाएं केवल जानवरों में ही बहाल होती हैं। हालाँकि, वैज्ञानिकों ने हाल ही में पता लगाया है कि मानव मस्तिष्क के उस हिस्से में जो गंध की भावना के लिए जिम्मेदार है, परिपक्व न्यूरॉन्स पूर्ववर्ती कोशिकाओं से बनते हैं। एक दिन वे क्षतिग्रस्त मस्तिष्क को "ठीक" करने में मदद करने में सक्षम हो सकते हैं। मस्तिष्क में स्थित स्टेम कोशिकाएँ विभाजित होना बंद कर देती हैं, गुणसूत्रों के कुछ भाग पुनः सक्रिय हो जाते हैं, और न्यूरॉन-विशिष्ट संरचनाएँ और कनेक्शन बनने लगते हैं। इस क्षण से, कोशिका को पूर्ण न्यूरॉन माना जा सकता है। आज तक, सक्रिय न्यूरोनल विकास के केवल 2 क्षेत्र ज्ञात हैं। उनमें से एक है मेमोरी ज़ोन. दूसरे में मस्तिष्क का वह क्षेत्र शामिल है जो गति के लिए जिम्मेदार है। यह मस्तिष्क के इस क्षेत्र में क्षति के बाद संबंधित कार्यों की समय के साथ आंशिक और पूर्ण बहाली की व्याख्या करता है।
रक्त की आपूर्ति
मस्तिष्क न्यूरॉन्स के कामकाज के लिए ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण व्यय की आवश्यकता होती है, जो मस्तिष्क को रक्त आपूर्ति नेटवर्क के माध्यम से प्राप्त होता है। मस्तिष्क को तीन बड़ी धमनियों के बेसिन से रक्त की आपूर्ति की जाती है - दो आंतरिक कैरोटिड धमनियां (लैटिन ए कैरोटिस इंटर्ना) और मुख्य धमनी (लैटिन ए बेसिलरिस)। कपाल गुहा में, आंतरिक कैरोटिड धमनी में पूर्वकाल और मध्य मस्तिष्क धमनियों (अव्य। एए। सेरेब्री पूर्वकाल एट मीडिया) के रूप में एक निरंतरता होती है। बेसिलर धमनी मस्तिष्क तने की उदर सतह पर स्थित होती है और दाएं और बाएं कशेरुका धमनियों के संगम से बनती है। इसकी शाखाएँ पश्च मस्तिष्क धमनियाँ हैं। धमनियों के सूचीबद्ध तीन जोड़े (पूर्वकाल, मध्य, पश्च), एक-दूसरे से जुड़कर, धमनी (विलिसियन) वृत्त बनाते हैं। ऐसा करने के लिए, पूर्वकाल सेरेब्रल धमनियां पूर्वकाल संचार धमनी (लैटिन ए. कम्युनिकेंस पूर्वकाल) द्वारा एक दूसरे से जुड़ी होती हैं, और आंतरिक कैरोटिड (या कभी-कभी मध्य सेरेब्रल) और पश्च मस्तिष्क धमनियों के बीच, प्रत्येक तरफ एक होती है। पश्च संचार धमनी (अव्य. एए. संचार पश्च)। धमनियों के बीच एनास्टोमोसेस की अनुपस्थिति संवहनी विकृति (स्ट्रोक) के विकास के साथ ध्यान देने योग्य हो जाती है, जब, रक्त आपूर्ति के एक बंद चक्र की कमी के कारण, प्रभावित क्षेत्र बढ़ जाता है। इसके अलावा, कई संरचनात्मक विकल्प संभव हैं (खुला घेरा, त्रिविभाजन के गठन के साथ जहाजों का असामान्य विभाजन, आदि)। यदि किसी एक विभाग में न्यूरॉन्स की गतिविधि बढ़ जाती है, तो उस क्षेत्र में रक्त की आपूर्ति भी बढ़ जाती है। कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग और पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी जैसी गैर-आक्रामक न्यूरोइमेजिंग विधियां मस्तिष्क के व्यक्तिगत क्षेत्रों की कार्यात्मक गतिविधि में परिवर्तन को रिकॉर्ड करना संभव बनाती हैं।
रक्त और मस्तिष्क के ऊतकों के बीच एक रक्त-मस्तिष्क अवरोध होता है, जो संवहनी बिस्तर में पदार्थों की मस्तिष्क ऊतक में चयनात्मक पारगम्यता सुनिश्चित करता है। मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में, यह अवरोध अनुपस्थित है (हाइपोथैलेमिक क्षेत्र) या अन्य भागों से भिन्न है, जो विशिष्ट रिसेप्टर्स और न्यूरोएंडोक्राइन संरचनाओं की उपस्थिति के कारण होता है। यह अवरोध मस्तिष्क को कई प्रकार के संक्रमण से बचाता है। साथ ही, कई दवाएं जो अन्य अंगों पर प्रभावी होती हैं वे मस्तिष्क की बाधा को भेद नहीं पाती हैं।
कार्य
मस्तिष्क के कार्यों में इंद्रियों से संवेदी जानकारी संसाधित करना, योजना बनाना, निर्णय लेना, समन्वय, मोटर नियंत्रण, सकारात्मक और नकारात्मक भावनाएं, ध्यान, स्मृति शामिल हैं। मानव मस्तिष्क कार्य करता है उच्चतर कार्य- सोच। मानव मस्तिष्क के कार्यों में से एक भाषण की धारणा और पीढ़ी है।
मस्तिष्क के भाग
कॉर्टेक्स में दो गोलार्ध होते हैं जो तंत्रिका तंतुओं के एक बंडल - कॉर्पस कैलोसम से जुड़े होते हैं। बायां गोलार्ध शरीर के दाहिने आधे हिस्से के लिए जिम्मेदार है, दायां गोलार्ध बाएं के लिए जिम्मेदार है। मनुष्यों में, दाएं और बाएं गोलार्धों के अलग-अलग कार्य होते हैं।
दृश्य संकेत दृश्य प्रांतस्था (पश्चकपाल लोब में) में प्रवेश करते हैं, स्पर्श संकेत सोमाटोसेंसरी प्रांतस्था (पार्श्विका लोब) में प्रवेश करते हैं, घ्राण संकेत घ्राण प्रांतस्था में प्रवेश करते हैं, आदि। प्रांतस्था के सहयोगी क्षेत्रों में, विभिन्न प्रकार (तौर-तरीके) के संवेदी संकेत होते हैं एकीकृत।
एक ओर, मस्तिष्क के कुछ हिस्सों में कार्यों का स्थानीयकरण होता है, दूसरी ओर, वे सभी एक ही नेटवर्क में जुड़े होते हैं।
प्लास्टिक
मस्तिष्क में प्लास्टिसिटी का गुण होता है। यदि इसका एक विभाग प्रभावित होता है, तो कुछ समय बाद अन्य विभाग उसके कार्य की भरपाई कर सकते हैं। मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी नए कौशल सीखने में भी भूमिका निभाती है।
भ्रूण विकास
मस्तिष्क का भ्रूणीय विकास इसकी संरचना और कार्यों को समझने की कुंजी में से एक है।
मस्तिष्क का विकास न्यूरल ट्यूब के रोस्ट्रल भाग से होता है। मस्तिष्क का अधिकांश भाग (95%) pterygoid प्लेट से प्राप्त होता है।
मस्तिष्क का भ्रूणजनन कई चरणों से होकर गुजरता है।
- तीन मस्तिष्क पुटिकाओं का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के चौथे सप्ताह की शुरुआत में, तंत्रिका ट्यूब का रोस्ट्रल अंत तीन पुटिकाओं का निर्माण करता है: प्रोसेंसेफेलॉन (अग्रमस्तिष्क), मेसेंसेफेलॉन (मिडब्रेन), रोम्बेंसफेलॉन (हीरे के आकार का मस्तिष्क, या प्राथमिक) पश्चमस्तिष्क)।
- पांच मस्तिष्क पुटिकाओं का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के नौवें सप्ताह की शुरुआत में, प्रोसेन्सेफेलॉन को अंततः टेलेंसफेलॉन (एंडब्रेन) और डायएन्सेफेलॉन (मिडब्रेन) में विभाजित किया जाता है, मेसेन्सेफेलॉन को संरक्षित किया जाता है, और रोम्बेंसफेलॉन को मेटेंसफेलॉन (हिंदब्रेन) में विभाजित किया जाता है और माइलेंसफेलॉन (मेडुला ऑबोंगटा)।
दूसरे चरण के निर्माण के दौरान (विकास के तीसरे से सातवें सप्ताह तक), मानव मस्तिष्क तीन मोड़ प्राप्त करता है: मिडब्रेन, सर्वाइकल और पेवमेंट। सबसे पहले, मिडसेरेब्रल और पोंटीन फ्लेक्सचर एक साथ और एक दिशा में बनते हैं, फिर सर्वाइकल फ्लेक्सचर विपरीत दिशा में बनते हैं। परिणामस्वरूप, रैखिक मस्तिष्क ज़िगज़ैग तरीके से "फोल्ड" हो जाता है।
मानव मस्तिष्क के विकास के दौरान, फाइलोजेनी और ओटोजेनेसिस के बीच एक निश्चित समानता देखी जा सकती है। पशु जगत के विकास की प्रक्रिया में, पहले टेलेंसफेलॉन का गठन हुआ, और फिर मिडब्रेन का। अग्रमस्तिष्क एक क्रमिक रूप से नवीन मस्तिष्क संरचना है। इसके अलावा, एक बच्चे के अंतर्गर्भाशयी विकास के दौरान, सबसे पहले मस्तिष्क के सबसे विकसित प्राचीन हिस्से के रूप में पश्चमस्तिष्क का निर्माण होता है, और फिर मध्यमस्तिष्क और फिर अग्रमस्तिष्क का निर्माण होता है। जन्म के बाद, शैशवावस्था से वयस्कता तक, मस्तिष्क में तंत्रिका कनेक्शन की एक संगठनात्मक जटिलता उत्पन्न होती है।
तलाश पद्दतियाँ
उच्छेदन
मस्तिष्क अनुसंधान के सबसे पुराने तरीकों में से एक एब्लेशन तकनीक है, जिसमें मस्तिष्क के एक हिस्से को हटा दिया जाता है, और वैज्ञानिक उन परिवर्तनों का निरीक्षण करते हैं जो इस तरह के ऑपरेशन से होते हैं।
जीव को मारे बिना मस्तिष्क के प्रत्येक क्षेत्र को हटाया नहीं जा सकता। इस प्रकार, मस्तिष्क तने के कई हिस्से सांस लेने जैसे महत्वपूर्ण कार्यों के लिए जिम्मेदार होते हैं, और उनके क्षतिग्रस्त होने से तत्काल मृत्यु हो सकती है। हालाँकि, कई हिस्सों की क्षति, हालांकि यह शरीर की व्यवहार्यता को प्रभावित करती है, गैर-घातक है। उदाहरण के लिए, यह सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों पर लागू होता है। एक बड़े स्ट्रोक के कारण पक्षाघात या वाणी की हानि होती है, लेकिन शरीर जीवित रहता है। एक वनस्पति अवस्था, जिसमें मस्तिष्क का अधिकांश भाग मृत हो जाता है, कृत्रिम पोषण के माध्यम से बनाए रखा जा सकता है।
एब्लेशन का उपयोग करने वाले अनुसंधान का एक लंबा इतिहास रहा है और वर्तमान में यह जारी है। यदि अतीत के वैज्ञानिकों ने मस्तिष्क के क्षेत्रों को शल्यचिकित्सा से हटा दिया, तो आधुनिक शोधकर्ता जहरीले पदार्थों का उपयोग करते हैं जो मस्तिष्क के ऊतकों को चुनिंदा रूप से नुकसान पहुंचाते हैं (उदाहरण के लिए, एक निश्चित क्षेत्र में कोशिकाएं, लेकिन इसके माध्यम से गुजरने वाले तंत्रिका फाइबर नहीं)।
मस्तिष्क के एक हिस्से को हटा दिए जाने के बाद, कुछ कार्य नष्ट हो जाते हैं, जबकि अन्य बने रहते हैं। उदाहरण के लिए, एक बिल्ली जिसका मस्तिष्क थैलेमस के ऊपर विच्छेदित होता है, कई आसनीय प्रतिक्रियाओं और रीढ़ की हड्डी की सजगता को बरकरार रखती है। एक जानवर जिसका मस्तिष्क मस्तिष्क स्टेम के स्तर पर विच्छेदित होता है (डीसेरेब्रेटेड) एक्सटेंसर मांसपेशी टोन को बनाए रखता है, लेकिन पोस्टुरल रिफ्लेक्स खो देता है।
मस्तिष्क संरचनाओं के घावों वाले लोगों का भी अवलोकन किया जा रहा है। इस प्रकार, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान सिर पर बंदूक की गोली के घावों के मामलों ने शोधकर्ताओं के लिए समृद्ध जानकारी प्रदान की। आघात के कारण स्ट्रोक और मस्तिष्क क्षति वाले रोगियों पर भी शोध किया जा रहा है।
ट्रांसक्रेनियल चुंबकीय उत्तेजना
कुछ मामलों में, पतले इलेक्ट्रोड (एक से कई सौ तक) मस्तिष्क में प्रत्यारोपित किए जाते हैं, और शोधकर्ता लंबे समय तक गतिविधि को रिकॉर्ड करते हैं। अन्य मामलों में, इलेक्ट्रोड को केवल प्रयोग की अवधि के लिए मस्तिष्क में डाला जाता है, और रिकॉर्डिंग के अंत में हटा दिया जाता है।
एक पतले इलेक्ट्रोड का उपयोग करके, आप व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की गतिविधि और कई सैकड़ों न्यूरॉन्स की गतिविधि के परिणामस्वरूप स्थानीय क्षेत्र की क्षमता दोनों को रिकॉर्ड कर सकते हैं। ईईजी इलेक्ट्रोड, साथ ही मस्तिष्क पर सीधे रखे गए सतह इलेक्ट्रोड का उपयोग करके, बड़ी संख्या में न्यूरॉन्स की केवल वैश्विक गतिविधि को रिकॉर्ड करना संभव है। ऐसा माना जाता है कि इस तरह से दर्ज की गई गतिविधि में तंत्रिका क्रिया क्षमता (अर्थात, तंत्रिका आवेग) और सबथ्रेशोल्ड विध्रुवण और हाइपरपोलराइजेशन दोनों शामिल होते हैं।
मस्तिष्क की क्षमताओं का विश्लेषण करते समय, उनका वर्णक्रमीय विश्लेषण अक्सर किया जाता है, और स्पेक्ट्रम के विभिन्न घटकों में होता है अलग-अलग नाम: डेल्टा (0.5-4 हर्ट्ज), थीटा 1 (4-6 हर्ट्ज), थीटा 2 (6-8 हर्ट्ज), अल्फा (8-13 हर्ट्ज), बीटा 1 (13-20 हर्ट्ज), बीटा 2 (20 -40 हर्ट्ज), गामा तरंगें (बीटा 2 लय और उच्चतर की आवृत्ति शामिल है)।
विद्युत उत्तेजना
मस्तिष्क की कार्यप्रणाली का अध्ययन करने की एक विधि विशिष्ट क्षेत्रों की विद्युत उत्तेजना है। इस पद्धति का उपयोग करते हुए, उदाहरण के लिए, "मोटर होम्युनकुलस" का अध्ययन किया गया - यह दिखाया गया कि मोटर कॉर्टेक्स में कुछ बिंदुओं को उत्तेजित करके, हाथ की गति, अन्य बिंदुओं को उत्तेजित करना - पैर की गति, आदि संभव है। इस प्रकार प्राप्त नक्शा है होम्युनकुलस कहा जाता है। शरीर के विभिन्न हिस्सों को सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों द्वारा दर्शाया जाता है जो आकार में भिन्न होते हैं। इसलिए, होम्युनकुलस का चेहरा, अंगूठे और हथेलियाँ बड़ी होती हैं, लेकिन धड़ और पैर छोटे होते हैं।
यदि आप मस्तिष्क के संवेदी क्षेत्रों को उत्तेजित करते हैं, तो आप संवेदनाएँ पैदा कर सकते हैं। यह मनुष्यों (प्रसिद्ध पेनफील्ड प्रयोगों में) और जानवरों दोनों में दिखाया गया है।
विद्युत उत्तेजना का उपयोग चिकित्सा में भी किया जाता है - बिजली के झटके से, जो मनोरोग क्लीनिकों की भयावहता के बारे में कई फिल्मों में दिखाया गया है, मस्तिष्क में गहरी संरचनाओं की उत्तेजना तक, जो पार्किंसंस रोग के इलाज का एक लोकप्रिय तरीका बन गया है।
अन्य तकनीकें
एक्स-रे सीटी और एमआरआई का उपयोग मस्तिष्क की शारीरिक संरचनाओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। मस्तिष्क के शारीरिक और कार्यात्मक अध्ययन में पीईटी, एकल-फोटॉन उत्सर्जन कंप्यूटेड टोमोग्राफी (एसपीईसीटी), और कार्यात्मक एमआरआई का भी उपयोग किया जाता है। विधि का उपयोग करके मस्तिष्क संरचनाओं की कल्पना करना संभव है अल्ट्रासाउंड निदान(अल्ट्रासाउंड) एक अल्ट्रासाउंड "विंडो" की उपस्थिति में - कपाल की हड्डियों में एक दोष, उदाहरण के लिए, छोटे बच्चों में एक बड़ा फॉन्टानेल।
घाव और बीमारियाँ
मस्तिष्क के घावों और बीमारियों का अध्ययन और उपचार जीव विज्ञान और चिकित्सा (न्यूरोफिज़ियोलॉजी, न्यूरोलॉजी, न्यूरोसर्जरी, मनोचिकित्सा और मनोविज्ञान) के दायरे में आता है।
सूजन मेनिन्जेसइसे मेनिनजाइटिस कहा जाता है (तीन झिल्लियों के अनुरूप - पचीमेनिनजाइटिस, लेप्टोमेनिजाइटिस और एराक्नोइडाइटिस)।
वयस्क मस्तिष्क का वजन औसतन शरीर के कुल वजन का पचासवां हिस्सा होता है। इस मामले में, मानव मस्तिष्क परिसंचारी रक्त का पांचवां हिस्सा (यानी ऑक्सीजन का पांचवां हिस्सा), शरीर में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज का पांचवां हिस्सा उपभोग करता है।
विभिन्न जीवित प्राणियों के मस्तिष्क का औसत वजन तालिका में दिया गया है।
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