दिमाग। मानव मस्तिष्क

जानवर, आमतौर पर शरीर के सिर (सामने) भाग में स्थित होते हैं और तंत्रिका कोशिकाओं और उनकी प्रक्रियाओं-डेंड्राइट्स के एक कॉम्पैक्ट संचय का प्रतिनिधित्व करते हैं। कई जानवरों में इसमें ग्लियाल कोशिकाएं भी होती हैं और यह एक संयोजी ऊतक म्यान से घिरी हो सकती हैं। कशेरुक (मनुष्यों सहित) में, कपाल गुहा में स्थित मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की नहर में स्थित रीढ़ की हड्डी के बीच अंतर किया जाता है।

अकशेरूकीय का मस्तिष्क

द्विपक्षीय रूप से सममित जानवरों - बिलटेरिया समूहों के विशाल बहुमत में मस्तिष्क अच्छी तरह से विकसित होता है। यहां तक ​​​​कि हिस्टोलॉजिकल रूप से गैर-आंतों के टर्बेलेरियन (अब एक अलग प्रकार के एकोएलोमोर्फा के रूप में वर्गीकृत) में सबसे आदिम में एक कोर्टेक्स, न्यूरोपिल और कमिसर्स के साथ एक काफी जटिल मस्तिष्क होता है।

स्तनधारी मस्तिष्क के खंड

दिमाग और दिमाग

इसके अलावा, ऐसे कथन हैं कि मन कंप्यूटर जैसा और एल्गोरिथम है। "दिमाग द्वारा उत्पन्न मन" और "कंप्यूटर जैसा मन" के दृष्टिकोण आवश्यक रूप से एक दूसरे के साथ नहीं होते हैं।

स्तनधारियों में मस्तिष्क का आकार

मस्तिष्क द्रव्यमान (किलो) शरीर द्रव्यमान (एम टी, किग्रा) के एक समारोह के रूप में विभिन्न समूहस्तनधारी:

संस्कृति में मस्तिष्क

शरीर में मस्तिष्क के महत्वपूर्ण महत्व के कारण, मस्तिष्क का विषय लोकप्रिय है। प्राचीन काल में, पराजित व्यक्ति या जानवर के मस्तिष्क को शरीर के अन्य अंगों के साथ खाने से दुश्मन की ताकत हासिल करने का प्रतीक था। मध्य युग में, मस्तिष्क को हृदय के साथ-साथ जीवन के केंद्र के रूप में समझा जाता था। वर्तमान में, मस्तिष्क का विषय व्यापक है उपन्यास, वीडियो गेम और फिल्में, विशेष रूप से जॉम्बी फिल्में।

मस्तिष्क के अध्ययन का इतिहास

आधुनिक मस्तिष्क विज्ञान की शुरुआत 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में दो खोजों द्वारा की गई थी: रिफ्लेक्स कृत्यों का विश्लेषण और सेरेब्रल कॉर्टेक्स में कार्यों के स्थानीयकरण की खोज। इन खोजों के आधार पर, यह सुझाव दिया गया था कि सरल अनुकूली अनैच्छिक हरकतेंमस्तिष्क के निचले हिस्सों से गुजरने वाले खंडीय स्तर के प्रतिवर्त चाप के लिए धन्यवाद, और सचेत धारणा और स्वैच्छिक आंदोलनों को सजगता द्वारा प्रदान किया जाता है उच्च आदेश, जिसका संवेदी-मोटर चाप मस्तिष्क के उच्च भागों से होकर गुजरता है।

मस्तिष्क केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का हिस्सा है, जो शरीर के सभी महत्वपूर्ण कार्यों का मुख्य नियामक है। उसकी हार के परिणामस्वरूप, गंभीर रोग. मस्तिष्क में 25 अरब न्यूरॉन्स होते हैं जो सेरेब्रल ग्रे पदार्थ बनाते हैं। मस्तिष्क तीन झिल्लियों से ढका होता है - कठोर, मुलायम और उनके बीच स्थित अरचनोइड, जिसके माध्यम से मस्तिष्कमेरु द्रव (CSF) प्रसारित होता है। शराब एक प्रकार का हाइड्रोलिक शॉक एब्जॉर्बर है। एक वयस्क पुरुष के मस्तिष्क का वजन औसतन 1375 ग्राम, महिलाओं का - 1245 ग्राम होता है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि पुरुषों में यह बेहतर विकसित होता है। कभी-कभी दिमाग का वजन 1800 ग्राम तक पहुंच सकता है।

संरचना

मस्तिष्क में 5 मुख्य खंड होते हैं: अंतिम, डाइएनसेफेलॉन, मध्य, हिंदब्रेन और मेडुला ऑबोंगटा। टेलेंसफेलॉन मस्तिष्क के कुल द्रव्यमान का 80% हिस्सा बनाता है। वह से फैला सामने वाली हड्डीपश्चकपाल को। टेलेंसफेलॉन में दो गोलार्ध होते हैं, जिसमें कई खांचे और आक्षेप होते हैं। यह कई पालियों (ललाट, पार्श्विका, लौकिक और पश्चकपाल) में विभाजित है। सबकोर्टेक्स और सेरेब्रल कॉर्टेक्स के बीच अंतर करें। उपकोर्टेक्स में शामिल हैं उपकोर्टिकल नाभिकविभिन्न शारीरिक कार्यों को विनियमित करना। मस्तिष्क तीन कपाल फोसा में स्थित है। सेरेब्रल गोलार्द्ध पूर्वकाल और मध्य फोसा पर कब्जा कर लेते हैं, और पश्च फोसा- सेरिबैलम, जिसके नीचे मेडुला ऑबोंगटा स्थित है।

कार्यों

मस्तिष्क के विभिन्न भागों के कार्य अलग-अलग होते हैं।

टेलेंसफेलॉन

ग्रे कॉर्टेक्स में लगभग 10 बिलियन न्यूरॉन्स होते हैं। वे केवल 3 मिमी परत बनाते हैं, लेकिन उनके तंत्रिका तंतु एक नेटवर्क की तरह शाखित होते हैं। प्रत्येक न्यूरॉन में अन्य न्यूरॉन्स के साथ 10,000 तक संपर्क हो सकते हैं। भाग स्नायु तंत्रसेरेब्रम के कॉर्पस कॉलोसम के माध्यम से दाएं और बाएं गोलार्द्धों को जोड़ता है। न्यूरॉन्स ग्रे पदार्थ बनाते हैं, जबकि फाइबर बनाते हैं सफेद पदार्थ. सेरेब्रल गोलार्द्धों के भीतर, के बीच सामने का भागऔर डाइएनसेफेलॉन, क्लस्टर स्थित हैं बुद्धि. यह बेसल गैंग्लिया. गैंग्लिया न्यूरॉन्स के समूह हैं जो सूचना प्रसारित करते हैं।

डाइएन्सेफेलॉन

डाइएनसेफेलॉन को उदर (हाइपोथैलेमस) और पृष्ठीय (थैलेमस, मेटाथैलेमस, एपिथेलेमस) भागों में विभाजित किया गया है। थैलेमस वह मध्यस्थ है जिसमें बाहरी दुनिया से प्राप्त सभी उत्तेजनाएं अभिसरण करती हैं और मस्तिष्क गोलार्द्धों को इस तरह निर्देशित की जाती हैं कि शरीर लगातार बदलते परिवेश के लिए पर्याप्त रूप से अनुकूल हो सके। हाइपोथैलेमस शरीर के स्वायत्त कार्यों के नियमन के लिए मुख्य उप-केंद्र है।

मध्यमस्तिष्क

यह पोंस के पूर्वकाल किनारे से ऑप्टिक ट्रैक्ट्स और पैपिलरी बॉडी तक फैली हुई है। इसमें बड़े मस्तिष्क और क्वाड्रिजेमिना के पैर होते हैं। होकर मध्यमस्तिष्कसभी उत्तीर्ण आरोही पथसेरेब्रल कॉर्टेक्स और सेरिबैलम तक और उतरते हुए, आवेगों को मेडुला ऑबोंगटा और रीढ़ की हड्डी तक ले जाते हैं। यह दृश्य और श्रवण रिसेप्टर्स से तंत्रिका आवेगों को संसाधित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

सेरिबैलम और ब्रिज

सेरिबैलम मेडुला ऑबोंगटा और पोन्स के पीछे पश्चकपाल क्षेत्र में स्थित है। इसमें दो गोलार्द्ध और उनके बीच एक कीड़ा होता है। सेरिबैलम की सतह खांचे के साथ बिंदीदार है। सेरिबैलम जटिल मोटर कृत्यों के समन्वय में शामिल है।

मस्तिष्क के निलय

पार्श्व वेंट्रिकल अग्रमस्तिष्क गोलार्द्धों में स्थित हैं। तीसरा वेंट्रिकल दृश्य ट्यूबरकल के बीच स्थित होता है और चौथे वेंट्रिकल से जुड़ा होता है, जो सबराचनोइड स्पेस के साथ संचार करता है। निलय में स्थित शराब, अरचनोइड मेटर में परिचालित होती है।

बड़े (टर्मिनल) मस्तिष्क 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, हिल सकता है। बड़ा (अंतिम) मस्तिष्क सभी महत्वपूर्ण को नियंत्रित करता है महत्वपूर्ण प्रक्रियाएंमानव शरीर में होता है, और हमारी सभी बौद्धिक क्षमताओं का "ग्रहण" भी है। जानवरों की दुनिया से इंसान सबसे पहले अलग करता है विकसित भाषणऔर करने की क्षमता सामान्य सोच, अर्थात। नैतिक या तार्किक श्रेणियों में सोचने की क्षमता। केवल मानव मन 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 जिन्हें एक व्यक्ति इच्छाशक्ति से नियंत्रित कर सकता है और जो किसी व्यक्ति की इच्छा पर निर्भर नहीं हैं, उदाहरण के लिए, हृदय की मांसपेशी)। मांसपेशियों को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से आवेगों की एक श्रृंखला प्राप्त होती है, जिसके लिए मांसपेशियां एक निश्चित शक्ति और अवधि के संकुचन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। मस्तिष्क में आवेगों को भेजा जाता है विभिन्न निकायहोश, आवश्यक प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है, उदाहरण के लिए, सिर को उस दिशा में मोड़ना जहां से शोर सुना जाता है।

बायां मस्तिष्क गोलार्द्ध शरीर के दाहिने आधे हिस्से को नियंत्रित करता है, और दायां गोलार्द्ध बाएं को नियंत्रित करता है। दोनों गोलार्द्ध एक दूसरे के पूरक हैं।

दिमाग याद दिलाता है अखरोटइसमें तीन बड़े खंड प्रतिष्ठित हैं - ट्रंक, सबकोर्टिकल सेक्शन और सेरेब्रल कॉर्टेक्स। कई खांचे के कारण प्रांतस्था की कुल सतह बढ़ जाती है, जो गोलार्ध की पूरी सतह को उत्तल दृढ़ संकल्प और लोब में विभाजित करती है। तीन मुख्य सुल्की - केंद्रीय, पार्श्व और पार्श्विका-पश्चकपाल - प्रत्येक गोलार्ध को चार पालियों में विभाजित करते हैं: ललाट, पार्श्विका, पश्चकपाल और लौकिक। सेरेब्रल कॉर्टेक्स के अलग-अलग क्षेत्रों में अलग-अलग होते हैं कार्यात्मक मूल्य. रिसेप्टर संरचनाओं से आवेग सेरेब्रल कॉर्टेक्स में प्रवेश करते हैं। प्रांतस्था में प्रत्येक परिधीय रिसेप्टर तंत्र विश्लेषक के कॉर्टिकल न्यूक्लियस नामक क्षेत्र से मेल खाता है। एक विश्लेषक एक शारीरिक और शारीरिक गठन है जो मानव शरीर के अंदर पर्यावरण और (या) में होने वाली घटनाओं के बारे में जानकारी की धारणा और विश्लेषण प्रदान करता है, और एक विशेष विश्लेषक के लिए विशिष्ट संवेदनाएं बनाता है (उदाहरण के लिए, दर्द, दृश्य, श्रवण विश्लेषक) कॉर्टेक्स के वे क्षेत्र जहां एनालाइज़र के कॉर्टिकल न्यूक्लियर स्थित होते हैं, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के संवेदी क्षेत्र कहलाते हैं। सेरेब्रल कॉर्टेक्स का मोटर ज़ोन संवेदी क्षेत्रों के साथ संपर्क करता है, और जब इसे उत्तेजित किया जाता है, तो गति होती है। यह एक सरल उदाहरण द्वारा दिखाया जा सकता है: जब एक मोमबत्ती की लौ आती है, उंगलियों के दर्द और गर्मी रिसेप्टर्स संकेत भेजना शुरू करते हैं, तो संबंधित विश्लेषक के न्यूरॉन्स इन संकेतों को जलने के कारण होने वाले दर्द के रूप में पहचानते हैं, और मांसपेशियां हैं " आदेश दिया ”हाथ वापस लेने के लिए।

एसोसिएशन जोन

साहचर्य क्षेत्र सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कार्यात्मक क्षेत्र हैं। वे आने वाली संवेदी जानकारी को पहले प्राप्त और स्मृति में संग्रहीत के साथ 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 इससे जुड़े मोटर क्षेत्र में प्रेषित किया जाता है। इस प्रकार, साहचर्य क्षेत्र सोच, याद रखने और सीखने की प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।

टेलेंसफेलॉन के लोब

टेलेंसफेलॉन को ललाट, पश्चकपाल, लौकिक और पार्श्विका लोब में विभाजित किया गया है। ललाट लोब में बुद्धि के क्षेत्र, ध्यान केंद्रित करने की क्षमता और मोटर क्षेत्र होते हैं; लौकिक में - श्रवण क्षेत्र, पार्श्विका में - स्वाद, स्पर्श, स्थानिक अभिविन्यास के क्षेत्र, और पश्चकपाल में - दृश्य क्षेत्र।

भाषण क्षेत्र

बाईं ओर व्यापक क्षति टेम्पोरल लोब, उदाहरण के लिए, सिर की गंभीर चोटों के परिणामस्वरूप और विभिन्न रोग, साथ ही एक स्ट्रोक के बाद, आमतौर पर संवेदी और मोटर भाषण विकारों के साथ होते हैं।

टेलेंसफेलॉन मस्तिष्क का सबसे छोटा और सबसे विकसित हिस्सा है, जो किसी व्यक्ति की सोचने, महसूस करने, बोलने, विश्लेषण करने और शरीर में होने वाली सभी प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने की क्षमता को निर्धारित करता है। मस्तिष्क के अन्य भागों के कार्यों में, सबसे पहले, आवेगों का नियंत्रण और संचरण शामिल है, कई महत्वपूर्ण कार्य - वे हार्मोन चयापचय, चयापचय, सजगता आदि को नियंत्रित करते हैं।

के लिये सामान्य कामकाजमस्तिष्क को ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि हृदय गति रुकने या कैरोटिड धमनी में चोट लगने के दौरान, मस्तिष्क परिसंचरण, तो कुछ सेकंड के बाद व्यक्ति होश खो देता है, और 2 मिनट के बाद, मस्तिष्क की कोशिकाएं मरने लगती हैं।

डाइएनसेफेलॉन के कार्य

दृश्य ट्यूबरकल (थैलेमस) और हाइपोथैलेमस (हाइपोथैलेमस) डाइएनसेफेलॉन के हिस्से हैं। शरीर के सभी रिसेप्टर्स से आवेग थैलेमस के नाभिक में प्रवेश करते हैं। थैलेमस में प्राप्त जानकारी को संसाधित किया जाता है और मस्तिष्क गोलार्द्धों को भेजा जाता है। थैलेमस सेरिबैलम और तथाकथित लिम्बिक सिस्टम 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 के नियमन और हृदय और पाचन तंत्र की गतिविधि में भी शामिल है।

लिम्बिक सिस्टम

मानव भावनात्मक व्यवहार को आकार देने में लिम्बिक सिस्टम महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। लिम्बिक सिस्टम है तंत्रिका संरचनाएंटेलेंसफेलॉन के मध्य भाग में स्थित है। यह क्षेत्र अभी तक पूरी तरह से खोजा नहीं गया है। यह माना जाता है कि लिम्बिक सिस्टम और हाइपोथैलेमस जो इसे नियंत्रित करता है, हमारी कई भावनाओं और इच्छाओं के लिए जिम्मेदार हैं, उदाहरण के लिए, प्यास और भूख, भय, आक्रामकता और यौन इच्छा उनके प्रभाव में उत्पन्न होती है।

ब्रेन स्टेम के कार्य

ब्रेन स्टेम मस्तिष्क का एक फाईलोजेनेटिक रूप से प्राचीन हिस्सा है, जिसमें मिडब्रेन, हिंदब्रेन और मेडुला ऑबोंगाटा शामिल हैं। मध्य मस्तिष्क में प्राथमिक दृश्य होता है और श्रवण केंद्र. उनकी भागीदारी के साथ, प्रकाश और ध्वनि के प्रति सजगता को उन्मुख किया जाता है। मेडुला ऑबोंगटा में श्वसन, हृदय गतिविधि, कार्यों के नियमन के लिए केंद्र होते हैं पाचन अंगसाथ ही चयापचय। मज्जाचबाने, चूसने, छींकने, निगलने, उल्टी करने जैसे प्रतिवर्त कार्यों के कार्यान्वयन में भाग लेता है।

सेरिबैलम के कार्य

सेरिबैलम शरीर की गतिविधियों को नियंत्रित करता है। सभी रिसेप्टर्स से सेरिबैलम में आवेग आते हैं जो शरीर की गतिविधियों के दौरान चिढ़ जाते हैं। सेरिबैलम का कार्य शराब या अन्य पदार्थों के सेवन से प्रभावित हो सकता है जो चक्कर का कारण बनते हैं। इसलिए, नशे के प्रभाव में, लोग सामान्य रूप से अपने आंदोलनों का समन्वय करने में सक्षम नहीं होते हैं। पर पिछले साल काइस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि सेरिबैलम इसमें भूमिका निभाता है संज्ञानात्मक गतिविधिव्यक्ति।

कपाल की नसें

के अलावा मेरुदण्डबारह कपाल नसें भी बहुत महत्वपूर्ण हैं: I और II जोड़े - घ्राण और ऑप्टिक तंत्रिका; III, IV VI जोड़े - ओकुलोमोटर तंत्रिकाएं; वी जोड़ी -त्रिधारा तंत्रिका- अंतर्मुखी चबाने वाली मांसपेशियां; VII - चेहरे की तंत्रिका - चेहरे की मांसपेशियों को संक्रमित करती है, इसमें लैक्रिमल के लिए स्रावी तंतु भी होते हैं और लार ग्रंथियां; आठवीं जोड़ी - वेस्टिबुलोकोक्लियर तंत्रिका - श्रवण, संतुलन और गुरुत्वाकर्षण के अंगों को जोड़ती है; नौवीं जोड़ी - ग्लोसोफेरीन्जियल तंत्रिका- ग्रसनी, उसकी मांसपेशियों को संक्रमित करता है, उपकर्ण ग्रंथि, जीभ की स्वाद कलिकाएँ; एक्स जोड़ी - तंत्रिका वेगस-कई शाखाओं में विभाजित है जो फेफड़ों, हृदय, आंतों को संक्रमित करती हैं, उनके कार्यों को नियंत्रित करती हैं; XI जोड़ी - सहायक तंत्रिका - कंधे की कमर की मांसपेशियों को संक्रमित करती है। रीढ़ की हड्डी की नसों के संलयन का परिणाम होता है बारहवीं जोड़ी - हाइपोग्लोसल तंत्रिका- जीभ की मांसपेशियों और सबलिंगुअल तंत्र को संक्रमित करता है।

हालांकि, इस शब्द का उपयोग कुछ हद तक अत्यधिक संगठित अकशेरुकी जीवों की समान संरचनाओं को संदर्भित करने के लिए 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, कोई मस्तिष्क के नहीं, बल्कि सिर के गैन्ग्लिया की बात करता है।

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% और टेललेस मछली में 0 होता 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 और शरीर द्रव्यमान का अनुपात औसतन 2% है।

सबसे बड़ा आकार स्तनधारी आदेश सिटासियन, सूंड, प्राइमेट का मस्तिष्क है। सबसे कठिन और कार्यात्मक मस्तिष्कएक उचित व्यक्ति का मस्तिष्क माना जाता है।

विभिन्न जीवित प्राणियों में मस्तिष्क का औसत द्रव्यमान तालिका में दिखाया गया है।

समूह मस्तिष्क द्रव्यमान, जी शुक्राणु व्हेल 7800 व्हेल का पर 6930 हाथी 4783 किलर व्हेल 5620 हंपबैक व्हेल 4675 ग्रे व्हेल 4317 बोहेड व्हेल 2738 ग्रिंडा 2670 बोतल जैसी नाक वाली डॉल्फ़िन 1500-1600 वयस्क 1300-1400 वालरस 1020-1126 पिथेकैन्थ्रोपस 850-1000 ऊंट 762 जिराफ़ 680 जलहस्ती 582 समुद्री तेंदुआ 542 घोड़ा 532 गोरिल्ला 465-540 ध्रुवीय भालू 498 गाय 425-458 चिंपांज़ी 420 नवजात मानव 350-400

समूह मस्तिष्क द्रव्यमान, जी आरंगुटान 370 कैलिफ़ोर्निया समुद्री शेर 363 मैनाटी 360 बाघ 263,5 एक शेर 240 ख़ाकी 234 सुअर 180 एक प्रकार का जानवर 157 भेड़ 140 लंगूर 137 रीसस बंदर 90-97 कुत्ता (बीगल) 72 एर्डवार्क 72 ऊदबिलाव 45 महान सफेद शार्क 34 व्हिस्केर्ड नर्स शार्क 32 बिल्ली 30 साही 25 गिलहरी बंदर 22 मर्मोट 17 खरगोश 10-13 एक प्रकार का बत्तक-सदृश नाक से पशु 9

समूह मस्तिष्क द्रव्यमान, जी मगर 8,4 गिलहरी 7,6 ओपस्सम 6 वर्मविंग 6 चींटी ईटर 4,4 बलि का बकरा 4 आम तीतर 4,0 कांटेदार जंगली चूहा 3,35 टुपाया 3 युद्धपोत 2,5 उल्लू 2,2 चूहा (400 ग्राम वजनी) 2 ग्रे दलिया 1,9 हम्सटर 1,4 उछलनेवाला 1,3 गौरैया 1,0 यूरोपीय बटेर 0,9 कछुआ 0,3-0,7 बुलफ्रॉग 0,24 नाग 0,1 सुनहरी मछली 0,097 हरी छिपकली 0,08

मस्तिष्क के ऊतक

मस्तिष्क खोपड़ी के एक मजबूत खोल (साधारण जीवों के अपवाद के साथ) में संलग्न है। इसके अलावा, यह संयोजी ऊतक के गोले (अक्षांश। मेनिन्जेस) से ढका होता है - कठोर (लैट। ड्यूरा मेटर) और नरम (लैट। पिया मेटर), जिसके बीच एक संवहनी, या अरचनोइड (lat। arachnoidea) खोल होता है। मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की झिल्ली और सतह के बीच मस्तिष्कमेरु (अक्सर मस्तिष्कमेरु कहा जाता है) द्रव - मस्तिष्कमेरु द्रव (अव्य। शराब)। मस्तिष्क के निलय में मस्तिष्कमेरु द्रव भी पाया जाता है। इस द्रव की अधिकता को हाइड्रोसेफलस कहा जाता है। हाइड्रोसिफ़लस जन्मजात (अधिक बार) होता है और अधिग्रहित होता है।

मस्तिष्क की कोशिकाएं

2006 में किए गए संयुक्त शोध के परिणामस्वरूप, ऑकलैंड (न्यूजीलैंड) और गोथेनबर्ग (स्वीडन) के विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों ने पाया कि स्टेम कोशिकाओं की गतिविधि के लिए धन्यवाद, मानव मस्तिष्क नए न्यूरॉन्स को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम है। शोधकर्ताओं ने पाया कि मानव मस्तिष्क के उस हिस्से में जो गंध के लिए जिम्मेदार होता है, जनक कोशिकाओं से परिपक्व न्यूरॉन्स बनते हैं। मस्तिष्क में स्टेम कोशिकाएं विभाजित होना बंद कर देती हैं, गुणसूत्रों के कुछ वर्गों का पुनर्सक्रियन होता है, न्यूरॉन्स के लिए विशिष्ट संरचनाएं और कनेक्शन बनने लगते हैं। इस बिंदु से, कोशिका को एक पूर्ण न्यूरॉन माना जा सकता है। न्यूरॉन्स के सक्रिय विकास के दो क्षेत्र ज्ञात हैं। उनमें से एक मेमोरी जोन है। दूसरे में आंदोलन के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क का क्षेत्र शामिल है। यह मस्तिष्क के इस हिस्से को नुकसान के बाद संबंधित कार्यों के समय के साथ आंशिक और पूर्ण वसूली की व्याख्या करता है।

रक्त की आपूर्ति

मस्तिष्क न्यूरॉन्स के कामकाज के लिए ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण व्यय की आवश्यकता होती है, जो मस्तिष्क रक्त आपूर्ति नेटवर्क के माध्यम से प्राप्त करता है। मस्तिष्क को तीन बड़ी धमनियों के पूल से रक्त की आपूर्ति की जाती है - दो आंतरिक मन्या धमनियों(अव्य। ए। कैरोटिस इंटर्ना) और मुख्य धमनी (लैट। ए। बेसिलेरिस)। कपाल गुहा में, आंतरिक कैरोटिड धमनी पूर्वकाल और मध्य मस्तिष्क धमनियों (lat। aa। cerebri anterior et media) के रूप में जारी रहती है। मुख्य धमनी ब्रेनस्टेम की उदर सतह पर स्थित होती है और दाएं और बाएं के संलयन से बनती है कशेरुका धमनियां. इसकी शाखाएं पश्च सेरेब्रल धमनियां हैं। धमनियों के ये तीन जोड़े (पूर्वकाल, मध्य, पश्च), एक दूसरे के साथ एनास्टोमोसिंग, एक धमनी (विलीशियन) सर्कल बनाते हैं। ऐसा करने के लिए, पूर्वकाल सेरेब्रल धमनियां एक दूसरे से पूर्वकाल संचार धमनी (अव्य। ए। संचार पूर्वकाल), और आंतरिक कैरोटिड (या, कभी-कभी, मध्य मस्तिष्क) और पश्चवर्ती के बीच एक दूसरे से जुड़ी होती हैं। मस्तिष्क की धमनियां, प्रत्येक तरफ, एक पश्च संचार धमनी है (lat। aa.communicans पीछे)। धमनियों के बीच सम्मिलन की अनुपस्थिति विकास के साथ ध्यान देने योग्य हो जाती है संवहनी विकृति(स्ट्रोक) जब की कमी के कारण दुष्चक्रप्रभावित क्षेत्र में रक्त की आपूर्ति बढ़ जाती है। इसके अलावा, संरचना के कई प्रकार संभव हैं (खुले सर्कल, ट्राइफुरेशन के गठन के साथ रक्त वाहिकाओं का असामान्य विभाजन, और अन्य)। यदि किसी एक विभाग में न्यूरॉन्स की गतिविधि बढ़ जाती है, तो इस क्षेत्र में रक्त की आपूर्ति भी बढ़ जाती है। कार्यात्मक गतिविधि में परिवर्तन दर्ज करें व्यक्तिगत खंडमस्तिष्क के गैर-आक्रामक न्यूरोइमेजिंग के ऐसे तरीकों को कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग और पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी के रूप में अनुमति देता है।

रक्त और मस्तिष्क के ऊतकों के बीच रक्त-मस्तिष्क अवरोध होता है, जो पदार्थों की चयनात्मक पारगम्यता सुनिश्चित करता है संवहनी बिस्तर, मस्तिष्क के ऊतकों में। मस्तिष्क के कुछ हिस्सों में, यह अवरोध अनुपस्थित (हाइपोथैलेमिक क्षेत्र) या अन्य भागों से भिन्न होता है, जो विशिष्ट रिसेप्टर्स और न्यूरोएंडोक्राइन संरचनाओं की उपस्थिति से जुड़ा होता है। यह बैरियर मस्तिष्क को कई तरह के संक्रमण से बचाता है। वहीं, कई दवाएं जो अन्य अंगों में प्रभावी होती हैं, बैरियर के जरिए मस्तिष्क में प्रवेश नहीं कर पाती हैं।

लगभग 2% के द्रव्यमान के साथ कुल द्रव्यमानशरीर, वयस्क मस्तिष्क परिसंचारी रक्त की मात्रा का 15% उपभोग करता है, यकृत द्वारा उत्पादित 50% ग्लूकोज का उपयोग करके और रक्त में प्रवेश करता है।

कार्यों

मस्तिष्क के विभाग

मानव मस्तिष्क के मुख्य भाग

• समचतुर्भुज (पिछला) मस्तिष्क
  • पीछे (वास्तव में वापस)
    • पुल (मुख्य रूप से प्रक्षेपण तंत्रिका फाइबर और न्यूरॉन्स के समूह होते हैं, सेरिबैलम के नियंत्रण में एक मध्यवर्ती कड़ी है)
    • सेरिबैलम (सेरिबैलम की सतह पर वर्मिस और गोलार्द्धों से मिलकर बनता है) तंत्रिका कोशिकाएंएक परत बनाओ)

रॉमबॉइड मस्तिष्क की गुहा IV वेंट्रिकल है (सबसे नीचे छेद होते हैं जो इसे मस्तिष्क के अन्य तीन वेंट्रिकल के साथ-साथ सबराचनोइड स्पेस से जोड़ते हैं)।

• मध्यमस्तिष्क
  • मिडब्रेन कैविटी - मस्तिष्क का एक्वाडक्ट (सिल्वियस एक्वाडक्ट)
  • मस्तिष्क के पैर
• अग्रमस्तिष्क में डाइएनसेफेलॉन और टेलेंसफेलॉन होते हैं।
  • इंटरमीडिएट (इस विभाग के माध्यम से, मस्तिष्क के निचले हिस्सों से सेरेब्रल गोलार्द्धों तक आने वाली सभी सूचनाओं को स्विच किया जाता है)। डाइएनसेफेलॉन की गुहा III वेंट्रिकल है।
    • अधिचेतक
      • पट्टा
      • ग्रे धारी
    • हाइपोथैलेमस (स्वायत्त तंत्रिका तंत्र का केंद्र)
      • पिट्यूटरी इन्फंडिबुलम
  • सीमित
    • बेसल नाभिक (स्ट्रिएटम)
      • बाड़
    • "घ्राण मस्तिष्क"
      • घ्राण बल्ब (घ्राण तंत्रिका से गुजरता है)
      • घ्राण पथ
      • टेलेंसफेलॉन की गुहा - पार्श्व (I और II निलय)

मस्तिष्क से रीढ़ की हड्डी के माध्यम से सिग्नल प्रवाहित होते हैं, जो शरीर को नियंत्रित करता है, और कपाल नसों के माध्यम से। संवेदी (या अभिवाही) संकेत संवेदी अंगों से सबकोर्टिकल (यानी, सेरेब्रल कॉर्टेक्स से पहले) नाभिक, फिर थैलेमस और वहां से उच्च खंड - सेरेब्रल कॉर्टेक्स तक आते हैं।

प्रांतस्था में दो गोलार्ध होते हैं, जो तंत्रिका तंतुओं के एक बंडल से जुड़े होते हैं - कॉर्पस कॉलोसम (कॉर्पस कॉलोसम)। बायां गोलार्द्ध के लिए जिम्मेदार है दाहिना आधाशरीर, दाएँ - बाएँ के लिए। मनुष्यों में, दाएं और बाएं गोलार्ध के अलग-अलग कार्य होते हैं।

दृश्य संकेत दृश्य प्रांतस्था (पश्चकपाल लोब में) में प्रवेश करते हैं, स्पर्श संकेत सोमाटोसेंसरी प्रांतस्था में प्रवेश करते हैं (में पेरिएटल लोब), घ्राण - घ्राण प्रांतस्था में, आदि। प्रांतस्था के सहयोगी क्षेत्रों में, संवेदी संकेतों का एकीकरण होता है अलग - अलग प्रकार(तरीके)।

एक ओर, मस्तिष्क क्षेत्रों में कार्यों का स्थानीयकरण होता है, दूसरी ओर, वे सभी एक ही नेटवर्क से जुड़े होते हैं।

प्लास्टिक

मस्तिष्क में प्लास्टिसिटी का गुण होता है। यदि इसका एक विभाग प्रभावित होता है, तो अन्य विभाग कुछ समय बाद इसके कार्य की भरपाई कर सकते हैं। ब्रेन प्लास्टिसिटी भी नए कौशल सीखने में एक भूमिका निभाता है।

भ्रूण विकास

मस्तिष्क का भ्रूणीय विकास इसकी संरचना और कार्यों को समझने की कुंजी है।

मस्तिष्क तंत्रिका ट्यूब के रोस्ट्रल भाग से विकसित होता है। अधिकांश मस्तिष्क (95%) pterygoid प्लेट का व्युत्पन्न है।

मस्तिष्क का भ्रूणजनन कई चरणों से गुजरता है।

• तीन सेरेब्रल बुलबुले का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के चौथे सप्ताह की शुरुआत में, तंत्रिका ट्यूब का रोस्ट्रल अंत तीन बुलबुले बनाता है: प्रोसेन्सफेलॉन (अग्रमस्तिष्क), मेसेनसेफेलॉन (मिडब्रेन), रॉम्बेंसफेलॉन (रॉमबॉइड मस्तिष्क, या प्राथमिक हिंदब्रेन) )
• मस्तिष्क के पांच बुलबुलों का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के नौवें सप्ताह की शुरुआत में, Prosencephalon अंत में Telencephalon (telencephalon) और Diencephalon (Interbrain) में विभाजित हो जाता है, Mesencephalon संरक्षित होता है, और Rhombencephalon Metencephalon (hindbrain) और Myelencephalon में विभाजित हो जाता है। (मेडुला ऑब्लांगेटा)।

दूसरे चरण (विकास के तीसरे से सातवें सप्ताह तक) बनाने की प्रक्रिया में, मानव मस्तिष्क तीन मोड़ प्राप्त करता है: मध्य मस्तिष्क, ग्रीवा और पुल। सबसे पहले, मिडब्रेन और पोंटीन फ्लेक्स एक साथ और एक दिशा में बनते हैं, फिर - और विपरीत दिशा में - ग्रीवा फ्लेक्सर। नतीजतन, रैखिक मस्तिष्क एक ज़िगज़ैग फैशन में "फोल्ड" होता है।

मानव मस्तिष्क के विकास के साथ, फ़ाइलोजेनेसिस और ओण्टोजेनेसिस के बीच एक निश्चित समानता को नोट किया जा सकता है। जानवरों की दुनिया के विकास की प्रक्रिया में, टेलेंसफेलॉन सबसे पहले बनता था, और फिर मध्य मस्तिष्क। अग्रमस्तिष्क मस्तिष्क का एक क्रमिक रूप से नया गठन है। मे भी अंतर्गर्भाशयी विकासएक बच्चे का, पश्चमस्तिष्क पहले मस्तिष्क के सबसे विकासवादी रूप से प्राचीन भाग के रूप में बनता है, और फिर मध्यमस्तिष्क और फिर अग्रमस्तिष्क। साथ जन्म के बाद बचपनवयस्कता तक, मस्तिष्क में तंत्रिका कनेक्शन की एक संगठनात्मक जटिलता होती है।

अनुसंधान की विधियां

एब्लेशन्स

में से एक सबसे पुराने तरीकेमस्तिष्क अनुसंधान एक पृथक तकनीक है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि मस्तिष्क के एक हिस्से को हटा दिया जाता है, और वैज्ञानिक उन परिवर्तनों का निरीक्षण करते हैं जो इस तरह के ऑपरेशन की ओर ले जाते हैं।

जीव को मारे बिना मस्तिष्क के हर क्षेत्र को हटाया नहीं जा सकता है। तो, ब्रेन स्टेम के कई हिस्से महत्वपूर्ण के लिए जिम्मेदार होते हैं महत्वपूर्ण विशेषताएं, जैसे सांस लेना, और उनकी हार तत्काल मृत्यु का कारण बन सकती है। फिर भी, कई विभागों की हार, हालांकि यह जीव की व्यवहार्यता को प्रभावित करती है, घातक नहीं है। यह, उदाहरण के लिए, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों पर लागू होता है। एक बड़े पैमाने पर स्ट्रोक के कारण पक्षाघात या भाषण हानि होती है, लेकिन शरीर जीवित रहता है। एक वानस्पतिक अवस्था, जिसमें अधिकांश मस्तिष्क मृत हो जाता है, कृत्रिम पोषण के माध्यम से बनाए रखा जा सकता है।

पृथक्करण अनुसंधान का एक लंबा इतिहास रहा है और यह जारी है। जबकि अतीत के वैज्ञानिकों ने शल्य चिकित्सा द्वारा मस्तिष्क के क्षेत्रों को हटा दिया, 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 इससे गुजरने वाले तंत्रिका तंतु नहीं)।

मस्तिष्क के एक हिस्से को हटाने के बाद, कुछ कार्य समाप्त हो जाते हैं, जबकि अन्य संरक्षित रहते हैं। उदाहरण के लिए, एक बिल्ली जिसका मस्तिष्क थैलेमस के ऊपर विच्छेदित किया गया है, कई पोस्टुरल प्रतिक्रियाएं और रीढ़ की हड्डी की सजगता बरकरार रखती है। एक जानवर जिसका मस्तिष्क मस्तिष्क तंत्र के स्तर पर विच्छेदित होता है (विक्षिप्त) एक्स्टेंसर मांसपेशियों के स्वर को बनाए रखता है, लेकिन पोस्टुरल रिफ्लेक्सिस खो देता है।

मस्तिष्क संरचनाओं के घावों वाले लोगों पर भी अवलोकन किए जा रहे हैं। इस प्रकार, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान सिर पर बंदूक की गोली के घाव के मामलों ने शोधकर्ताओं के लिए समृद्ध जानकारी प्रदान की। आघात के परिणामस्वरूप स्ट्रोक और मस्तिष्क क्षति वाले रोगियों पर भी अध्ययन 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 संवेदनाऔर इसलिए निदान प्रक्रिया के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है आउट पेशेंट सेटिंग्स. टीएमएस द्वारा उत्पन्न चुंबकीय नाड़ी एक तेजी से बदलते चुंबकीय क्षेत्र है जो विद्युत चुम्बकीय कुंडल के चारों ओर धारा के पारित होने के दौरान उत्पन्न 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 सेरेब्रल कॉर्टेक्स के तत्वों को 2 सेमी तक की गहराई पर उत्तेजित करना संभव बनाता है। विद्युत चुम्बकीय कुंडल के विन्यास के आधार पर , टीएमएस विभिन्न आकारों के प्रांतस्था के क्षेत्रों को सक्रिय कर सकता है, यानी 1) फोकल, जो प्रांतस्था के छोटे क्षेत्रों को चुनिंदा रूप से उत्तेजित करना संभव बनाता है, या 2) फैलाना, जो आपको एक साथ उत्तेजित करने की अनुमति देता है विभिन्न विभागभौंकना।

मोटर कॉर्टेक्स में उत्तेजित होने पर, टीएमएस कॉर्टेक्स में उनके स्थलाकृतिक प्रतिनिधित्व के अनुसार कुछ परिधीय मांसपेशियों के संकुचन का कारण बनता है। विधि मस्तिष्क की मोटर प्रणाली की उत्तेजना का आकलन करने की अनुमति देती 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 करने की अनुमति देते हैं, या इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (सिर की सतह से मस्तिष्क की क्षमता को हटाने के लिए एक तकनीक) का उपयोग करते हैं।

पतला इलेक्ट्रोड धातु से बना हो सकता है (एक इन्सुलेट सामग्री के साथ कवर किया जाता है जो केवल तेज टिप को उजागर करता है) या कांच। ग्लास माइक्रोइलेक्ट्रोड एक पतली ट्यूब होती है जो अंदर से खारा भरी होती है। इलेक्ट्रोड इतना पतला हो सकता है कि यह सेल के अंदर प्रवेश कर जाए और इंट्रासेल्युलर क्षमता को रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है। न्यूरॉन्स की गतिविधि को पंजीकृत करने का दूसरा तरीका, बाह्यकोशिकीय -

"दिमाग का विकिपीडिया"
मनोभ्रंश के खिलाफ, मानसिक बीमारीऔर मस्तिष्क "तबाही"

प्रोफेसर व्लादिमीर लाज़रेविच ज़ेलमैन, रूसी चिकित्सा विज्ञान अकादमी और रूसी विज्ञान अकादमी के विदेशी सदस्य, न्यूरोएनेस्थिसियोलॉजी के अग्रदूतों में से एक, नोवोसिबिर्स्क के अंतर्राष्ट्रीय शैक्षणिक परिषद के सदस्य स्टेट यूनिवर्सिटीनोवोसिबिर्स्क मेडिकल इंस्टीट्यूट के स्नातक, आज शीर्ष तीन अमेरिकी एनेस्थेसियोलॉजिस्ट में से एक हैं। दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय (लॉस एंजिल्स, यूएसए), जहां वीएल ज़ेलमैन एनेस्थिसियोलॉजी और गहन देखभाल विभाग के प्रमुख हैं, संयुक्त राज्य अमेरिका में तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में नेताओं में से एक है और कई प्रमुख मस्तिष्क अनुसंधान परियोजनाओं में भाग लेता है, जैसे कि पहेली के रूप में। एनएसएमयू में अपने व्याख्यान में और साइंस फर्स्ट-हैंड के साथ एक साक्षात्कार में, प्रोफेसर ज़ेलमैन ने आधुनिक जीव विज्ञान और चिकित्सा के चौराहे पर सबसे गर्म स्थानों में से एक में अन्य संगठनों के सहयोगियों के साथ साझेदारी में विश्वविद्यालय के कर्मचारियों द्वारा प्राप्त सबसे दिलचस्प परिणामों के बारे में बात की। उनमें से आनुवंशिक डेटाबेस है विकासशील मस्तिष्क, जो रोगों के आनुवंशिक जोखिमों का आकलन करने की अनुमति देगा; सभी न्यूरॉन्स के मस्तिष्क में स्थान का नक्शा और उन्हें जोड़ने वाली "तारों"; न्यूरोकंप्यूटर प्रौद्योगिकियां जो "विचार की शक्ति" को बायोनिक कृत्रिम अंग को नियंत्रित करने की अनुमति देती हैं

सबसे पहले, कुछ आंकड़े: विशेषज्ञों के अनुसार, 2050 तक मनोभ्रंश, अधिग्रहित मनोभ्रंश से पीड़ित लोगों की संख्या दुनिया में लगभग तिगुनी हो सकती है और 132 मिलियन तक पहुंच सकती है। मनोभ्रंश का सबसे आम रूप अल्जाइमर रोग से जुड़ा है, जो एक न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी है जो विकसित होती है। मुख्य रूप से उन्नत उम्र में। और बीमारी की शुरुआत में केवल 5 साल (76 साल से 81 साल तक) की देरी से मरीजों की संख्या आधी हो जाएगी!

और यह मस्तिष्क का अध्ययन करने वाले तंत्रिका विज्ञान के महत्व का सिर्फ एक वाक्पटु उदाहरण है - हमारी चेतना का भौतिक आधार, अवचेतन और मानसिक गतिविधि, सबसे जटिल और सबसे रहस्यमय अंगों में से एक। मानव शरीर. मस्तिष्क के कामकाज के तंत्र को पूरी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि पिछली तिमाही शताब्दी में, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी, और अन्य जैसे नई शोध प्रौद्योगिकियों के उद्भव के लिए धन्यवाद, स्वस्थ और रोगग्रस्त मस्तिष्क के जीवविज्ञान के बारे में और अधिक ज्ञात हो गया है अपने अध्ययन के पूरे पिछले इतिहास की तुलना में। पिछले दस वर्षों में, हालांकि, यह स्पष्ट हो गया है कि आज ज्ञात कम से कम 80% जीन केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र में कुछ हद तक व्यक्त किए जाते हैं।

तंत्रिका विज्ञान में अब अरबों डॉलर के निवेश का अनुमान है। इस प्रकार, 20वीं शताब्दी के अंतिम दशक में, "दिमाग का दशक" घोषित किया गया, अमेरिकी कांग्रेस ने इस क्षेत्र में अनुसंधान के लिए लगभग 3 बिलियन डॉलर आवंटित किए। तुलना के लिए: मानव जीनोम के अध्ययन के लिए लगभग 3.7 बिलियन डॉलर आवंटित किए गए थे। उसी समय; यह प्रतीकात्मक है कि ये दो सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक परियोजनासमानांतर में चला गया।

1880 में स्थापित दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, कैलिफोर्निया का सबसे पुराना निजी शोध विश्वविद्यालय है। हाल के वर्षों में, आधिकारिक रेटिंग के अनुसार, इसे पारंपरिक रूप से पहले सौ . में शामिल किया गया है शीर्ष विश्वविद्यालयशांति। अब विश्वविद्यालय में 40 हजार से अधिक छात्र पढ़ते हैं। 1994 में, विश्वविद्यालय के प्रोफेसर डी.ई. ओलाह को रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला

दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय ने हाल के वर्षों में न केवल संयुक्त राज्य अमेरिका में, बल्कि विश्व स्तर पर मस्तिष्क अनुसंधान के मार्ग का नेतृत्व किया है, एक अद्वितीय बहु-विषयक दृष्टिकोण के साथ जो मस्तिष्क रोग के रहस्यों को उन तरीकों से सहयोगी समाधान की अनुमति देता है जो पृथक प्रयोगशालाएं नहीं कर सकती हैं।

तो, कई वर्षों के लिए, न्यूरोजेनेटिक्स संस्थान के वैज्ञानिक। दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के ज़िल्का येल विश्वविद्यालय और मस्तिष्क संस्थान के कर्मचारियों के एक समूह के साथ संयुक्त शोध कर रहे हैं। एलन। उनका लक्ष्य विकासशील मानव मस्तिष्क का एक संपूर्ण आनुवंशिक डेटाबेस बनाना है, जो हमें मूल्यांकन करने की अनुमति देगा आनुवंशिक जोखिमविभिन्न का उद्भव मस्तिष्क विकार. आज तक, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की विकृति से जुड़े 300 से अधिक आनुवंशिक लोकी की पहचान की जा चुकी है; कुल मिलाकर, ब्रेन जीन ट्रांसक्रिप्शन के अनूठे एटलस में 13 आयु वर्गों में 15 मस्तिष्क क्षेत्रों के लिए जीन अभिव्यक्ति डेटा प्रस्तुत करने की योजना है। पहले से ही आज यह डेटाबेस दुनिया में सबसे बड़ा है, और 2011 से यह सभी इच्छुक उपयोगकर्ताओं के लिए उपलब्ध है।

दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय ने वैश्विक मस्तिष्क अनुसंधान परियोजना शुरू की पहेली, जो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर पी. थॉम्पसन के नेतृत्व में है और यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ द्वारा वित्तपोषित है। रूस सहित दुनिया के 35 से अधिक देशों के लगभग 200 गणितज्ञ, आनुवंशिकीविद्, न्यूरोबायोलॉजिस्ट और चिकित्सक (नोवोसिबिर्स्क स्टेट यूनिवर्सिटी से, रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के कई संस्थान, एन.एन. बर्डेनको इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरोसर्जरी, संस्थान) ए.ए. खार्केविच, आदि के नाम पर सूचना के प्रसारण की समस्या)। परियोजना के ढांचे के भीतर, मस्तिष्क की संरचनाओं और कार्यों और सिज़ोफ्रेनिया, अल्जाइमर रोग, अवसाद, नशीली दवाओं की लत, आदि जैसे रोगों के लिए अध्ययन किया जा रहा है। मुख्य ध्यान उन कारकों की पहचान करने के लिए दिया जाता है जो कारण या, इसके विपरीत, एक विशेष बीमारी, जैसे कि जीवन शैली, खाने की आदतें और निश्चित रूप से, आनुवंशिकता को रोकें। उदाहरण के लिए, हाल ही में एक जीन की खोज की गई है जो मस्तिष्क संरचनाओं के कामकाज में विकारों के माध्यम से मोटापे के विकास में शामिल है।

मानव मस्तिष्क में लगभग 100 अरब विशेष तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं - न्यूरॉन्स, जिनमें से प्रत्येक में लगभग 10 हजार सिनेप्स होते हैं जो संचारित करने का काम करते हैं। तंत्रिका प्रभावकोशिकाओं के बीच। विभिन्न भूखंडहमारे मस्तिष्क, सोच, धारणा और संवेदनाओं के लिए जिम्मेदार, तंत्रिका तंतुओं से जुड़े होते हैं कुल लंबाई 100 हजार मील (161 हजार किमी) में

परियोजना का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा पहेलीहै कनेक्टोम- मस्तिष्क की चालन प्रणाली का अध्ययन करने के लिए एक परियोजना। "कनेक्टोम" की अवधारणा को "जीन" की अवधारणा के साथ सादृश्य द्वारा पेश किया गया था पूरा विवरणतंत्रिका तंत्र में कनेक्शन संरचनाएं। परियोजना के दौरान कनेक्टोमसभी न्यूरॉन्स के मस्तिष्क में स्थान का एक चार-आयामी (चौथा आयाम - समय) नक्शा और उन्हें जोड़ने वाले "वायरिंग", सभी 100 ट्रिलियन का वर्णन करते हुए संभावित बातचीतकोशिकाओं के बीच। यह परियोजना, जो एक ही मानचित्र में मस्तिष्क इमेजिंग के सभी परिणामों को जोड़ती है, को "मस्तिष्क का विकिपीडिया" कहा जा सकता है। नतीजतन, न्यूरॉन्स की परिवर्तनशीलता और आनुवंशिक भविष्यवाणी को स्थापित करना, वास्तविक समय में उनकी बातचीत का पता लगाना और न्यूरोनल पैथोलॉजी की उपस्थिति की पहचान करना 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 प्रतिवर्त चाप है)। तंत्रिका सर्किट के काम की सभी बारीकियों को समझने से मस्तिष्क रोगों के रोगजनन को समझने में भी मदद मिलनी चाहिए, जिससे उनका निदान अधिक प्रभावी हो जाएगा। तब के लिए पहचानना संभव होगा रोग प्रक्रियान केवल लक्षणों के आधार पर, बल्कि व्यक्तिगत synapses के स्तर पर सचमुच रोगों की खोज करते हैं।

अब तक लगभग डेढ़ दर्जन प्रकार के मानसिक रोगों का वर्णन किया जा चुका है। यह संभव है कि अगले दशक में, जब यह ज्ञात हो जाए कि किस चरण में और किस स्थान पर "गलत" दिशा में सिनैप्टिक गतिविधि को पुनर्निर्देशित करने वाले जीन चालू या बंद हैं, तो पहचाने गए रोगों की संख्या एक या दो आदेशों से बढ़ जाएगी। परिमाण का। उसी समय, उपचार और अधिक व्यक्तिगत हो जाएगा, और के मामले में शीघ्र निदानऐसी "गलत" प्रक्रियाओं को ठीक करना संभव होगा पूर्ण पुनर्वासरोगी।

परियोजना की सीमाओं में पहेलीआनुवंशिक और मस्तिष्क इमेजिंग डेटा की एक विशाल श्रृंखला पहले ही एकत्र की जा चुकी है - दुनिया के तीन दर्जन से अधिक देशों के 33 हजार लोगों की लगभग 50 हजार मस्तिष्क इमेजिंग! आज इस तरह की सामग्री एकत्र करना इतना मुश्किल नहीं है, लेकिन इन विशाल सूचना प्रवाह को समझने और व्याख्या करने के लिए, "बड़े" डेटा - जैव सूचना विज्ञान - के साथ काम करने में सुपर कंप्यूटर और विशेषज्ञों की आवश्यकता होती है। आधुनिक विज्ञान मौलिक रूप से पहले से ही इस तरह के कार्यों में 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, बल्कि हमारे व्यक्तित्व का भी डिकोडिंग दर्ज किया जाएगा। .

पहले से ही आज, मस्तिष्क की चालन प्रणाली का अध्ययन आघात से उत्पन्न गंभीर मस्तिष्क क्षति वाले रोगियों के लिए जीवन को आसान बनाने की आशा देता है। हम न्यूरोकंप्यूटर तकनीक (तथाकथित "ब्रेन-कंप्यूटर" इंटरफ़ेस) के बारे में बात कर रहे हैं, जो एक लकवाग्रस्त व्यक्ति को बायोनिक कृत्रिम अंग को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, "विचार की शक्ति" के साथ एक यांत्रिक हाथ।

प्रोफेसर ज़ेलमैन:"17 अप्रैल, 2012 को, हमने सर्वाइकल स्पाइन के माध्यम से एक मरीज पर पहला ऑपरेशन किया, जो टेट्राप्लाजिया से पीड़ित था, जो चारों अंगों की मोटर क्षमता का उल्लंघन था। रोगी के मस्तिष्क में विशेष इलेक्ट्रॉनिक चिप्स पेश किए गए, जिनमें से प्रत्येक में 96 सेंसर हैं जो संकेतों को पढ़ते हैं मस्तिष्क गतिविधि; एंटेना के माध्यम से, यह जानकारी एक कंप्यूटर को प्रेषित की जाती है जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए बायोनिक आर्म के संचालन को नियंत्रित करता है। अमेरिका में अब तक इस तरह से छह मरीजों का ऑपरेशन किया जा चुका है। यह काम अमेरिकी रक्षा विभाग द्वारा वित्त पोषित है"

ऐसी न्यूरोकंप्यूटर तकनीकों की समस्याओं में से एक मस्तिष्क के संकेतों का चुनाव है जिनका उपयोग बायोनिक कृत्रिम अंग को नियंत्रित करने के लिए किया जाना चाहिए। कुछ शोधकर्ताओं के अनुसार, इस मामले में, मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स की तंत्रिका कोशिकाओं की गतिविधि को पढ़ना आवश्यक है, जो आंदोलनों के लिए सीधे जिम्मेदार है। प्रतिक्रियावास्तविक कार्रवाई के स्तर पर गठित। लेकिन एक और दृष्टिकोण है, जिसमें वरीयता स्वयं क्रिया को नहीं, बल्कि करने के इरादे को दी जाती है! कार्य योजना में शामिल मध्य प्रांतस्था के क्षेत्र में चिप्स स्थापित करने का विचार कैलिफोर्निया प्रौद्योगिकी संस्थान के ज़ेलमैन के सहयोगी प्रोफेसर आर. एंडरसन का है।

रिचर्ड एंडरसन पिछले 25 वर्षों से न्यूरॉन्स के समूहों की तलाश में मस्तिष्क पर शोध कर रहे हैं 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 है, क्योंकि उनमें से प्रत्येक को सैकड़ों हजारों तंत्रिका कनेक्शनों द्वारा कनेक्टोम में प्रदान किया जाता है जिन्हें ट्रेस करना मुश्किल होता है। इस अर्थ में, इस या उस क्रिया को करने का इरादा बहुत अधिक आशाजनक है, और एंडरसन अंततः पश्च कपाल फोसा में पाया गया, बगल में दृश्य विश्लेषक, वह क्षेत्र जहाँ यह बनता है।

दरअसल, मोटर कॉर्टेक्स के क्षेत्र में प्रत्यारोपित चिप वाले अन्य पांच रोगियों में काफी खराब समन्वय था, वे एक आंदोलन करते समय अधिक बार चूक गए, उदाहरण के लिए, जब उन्होंने रस का एक कैन लिया। लेकिन बड़ी समस्याइस तथ्य में निहित है कि अब तक ऐसे सभी बायोनिक अंगों का उपयोग केवल उन प्रयोगों के ढांचे में किया जाता है जो जल्दी या बाद में समाप्त हो जाते हैं। मस्तिष्क में प्रत्यारोपित चिप्स को बाद वाले द्वारा एक विदेशी शरीर के रूप में माना जाता है और अंततः इनकैप्सुलेट किया जाता है और न्यूरॉन्स के साथ संपर्क खो देता है। फिर भी, इन कार्यों का सार यह है कि वे मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस का उपयोग करके पूरी तरह से लकवाग्रस्त रोगियों के लिए जीवन को आसान बनाने की मौलिक संभावना दिखाते हैं।

... अल्जाइमर रोग की ओर लौटते हुए, हम याद करते हैं कि मस्तिष्क स्वस्थ लोगप्रति वर्ष अपने वजन का 1% से कम खो देता है, और इस नुकसान की भरपाई ऊतक पुनर्जनन द्वारा के प्रभाव में की जाती है मानसिक गतिविधि. अल्जाइमर रोग के लक्षण तब प्रकट होने लगते हैं जब मस्तिष्क के 10% ऊतक नष्ट हो जाते हैं, और सामान्य स्थितियह एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है। हालांकि, वैज्ञानिकों ने अब 9 जीनों की खोज की है जो इस बीमारी के विकास को तेज और धीमा कर सकते हैं, जिसमें Apoe4 भी शामिल है, जो इस सबसे सामान्य रूप के लिए प्रमुख जोखिम कारक है। वृद्धावस्था का मनोभ्रंश(इस जीन द्वारा एन्कोड किए गए "आक्रामक" Apoe4 प्रोटीन को एक सुरक्षित आइसोफॉर्म में बदलने में सक्षम पदार्थ पहले से ही जानवरों पर परीक्षण किए जा रहे हैं)।

इसके अलावा, आज भी, दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक, वेक फॉरेस्ट यूनिवर्सिटी (नॉर्थ कैरोलिना) के अपने सहयोगियों के साथ, मस्तिष्क में संग्रहीत "रिकॉर्डिंग" जानकारी पर काम कर रहे हैं, जिसकी बदौलत अल्जाइमर रोग से पीड़ित व्यक्ति का मस्तिष्क "रिबूट" किया जा सकता है, लौट रहा है, कम से कम अस्थायी रूप से, खोई हुई यादें। यह परिणाम, जो आज भी शानदार लगता है, सफलताओं का केवल स्पष्ट प्रमाण है कि आधुनिक विज्ञानमस्तिष्क के अध्ययन में प्राप्त - एक अंग जिसे सदियों से केवल रक्त को ठंडा करने का कार्य करने के लिए उपयुक्त माना जाता था!

हाल के वर्षों में मस्तिष्क के अध्ययन में महत्वपूर्ण प्रगति के बावजूद, इसका अधिकांश कार्य अभी भी एक रहस्य है। व्यक्तिगत कोशिकाओं के कामकाज को काफी अच्छी तरह से समझाया गया है, लेकिन यह समझना कि हजारों और लाखों न्यूरॉन्स की बातचीत के परिणामस्वरूप मस्तिष्क समग्र रूप से कैसे कार्य करता है, केवल एक बहुत ही सरल रूप में उपलब्ध है और इसके लिए और गहन शोध की आवश्यकता है।

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मस्तिष्क। संरचना और कार्य। जीव विज्ञान वीडियो पाठ ग्रेड 8

दिमाग कैसे काम करता है

दिमाग

मानव शरीर रचना विज्ञान। दिमाग।

✪ जीव विज्ञान पाठ #45। मस्तिष्क क्षेत्रों की संरचना और कार्य।

उपशीर्षक

मस्तिष्क कशेरुकियों के अंग के रूप में

मस्तिष्क सीएनएस का मुख्य विभाजन है। मछली से शुरू होने वाले कशेरुकियों के संबंध में केवल मस्तिष्क की उपस्थिति के बारे में सख्ती से बोलना संभव है। हालांकि, अत्यधिक संगठित अकशेरुकी जीवों की समान संरचनाओं को संदर्भित करने के लिए इस शब्द का उपयोग कुछ हद तक शिथिल रूप से किया जाता है - उदाहरण के लिए, कीड़ों में, "मस्तिष्क" को कभी-कभी परिधीय तंत्रिका वलय के गैन्ग्लिया का संचय कहा जाता है। अधिक आदिम जीवों का वर्णन करते समय, कोई मस्तिष्क के नहीं, बल्कि सिर के गैन्ग्लिया की बात करता है।

शरीर के वजन के प्रतिशत के रूप में मस्तिष्क का वजन आधुनिक कार्टिलाजिनस मछली में 0.06-0.44%, हड्डी की मछली में 0.02-0.94%, पूंछ वाले उभयचरों में 0.29-0.36% और टेललेस मछली में 0 होता 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 और शरीर द्रव्यमान का अनुपात औसतन 2% है।

सबसे बड़ा आकार स्तनधारी आदेश सिटासियन, सूंड, प्राइमेट का मस्तिष्क है। सबसे जटिल और कार्यात्मक मस्तिष्क एक उचित व्यक्ति का मस्तिष्क है।

मस्तिष्क के ऊतक

मस्तिष्क खोपड़ी के एक मजबूत खोल (साधारण जीवों के अपवाद के साथ) में संलग्न है। इसके अलावा, यह संयोजी ऊतक के गोले (अक्षांश। मेनिन्जेस) से ढका होता है - कठोर (लैट। ड्यूरा मेटर) और नरम (लैट। पिया मेटर), जिसके बीच एक संवहनी, या अरचनोइड (lat। arachnoidea) खोल होता है। मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की झिल्ली और सतह के बीच मस्तिष्कमेरु (अक्सर मस्तिष्कमेरु कहा जाता है) द्रव - मस्तिष्कमेरु द्रव (अव्य। शराब)। मस्तिष्क के निलय में मस्तिष्कमेरु द्रव भी पाया जाता है। इस द्रव की अधिकता को हाइड्रोसेफलस कहा जाता है। हाइड्रोसिफ़लस जन्मजात (अधिक बार) होता है और अधिग्रहित होता है।

मस्तिष्क की कोशिकाएं

अब तक, यह ज्ञात था कि तंत्रिका कोशिकाएं केवल जानवरों में ही पुन: उत्पन्न होती हैं। हाल ही में, हालांकि, वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि मानव मस्तिष्क के उस हिस्से में जो गंध के लिए जिम्मेदार होता है, परिपक्व न्यूरॉन्स पूर्वज कोशिकाओं से बनते हैं। एक दिन वे घायल मस्तिष्क को "ठीक" करने में मदद कर सकेंगे। मस्तिष्क में स्टेम कोशिकाएं विभाजित होना बंद कर देती हैं, गुणसूत्रों के कुछ वर्गों का पुनर्सक्रियन होता है, न्यूरॉन्स के लिए विशिष्ट संरचनाएं और कनेक्शन बनने लगते हैं। इस बिंदु से, कोशिका को एक पूर्ण न्यूरॉन माना जा सकता है। आज तक, न्यूरॉन्स के सक्रिय विकास के केवल 2 क्षेत्र ज्ञात हैं। उनमें से एक मेमोरी जोन है। दूसरे में आंदोलन के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क का क्षेत्र शामिल है। यह मस्तिष्क के इस हिस्से को नुकसान के बाद संबंधित कार्यों के समय के साथ आंशिक और पूर्ण वसूली की व्याख्या करता है।

रक्त की आपूर्ति

मस्तिष्क न्यूरॉन्स के कामकाज के लिए ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण व्यय की आवश्यकता होती है, जो मस्तिष्क रक्त आपूर्ति नेटवर्क के माध्यम से प्राप्त करता है। मस्तिष्क को तीन बड़ी धमनियों के पूल से रक्त की आपूर्ति की जाती है - दो आंतरिक कैरोटिड धमनियां (अव्य। कैरोटिस इंटर्ना) और मुख्य धमनी (लैट। ए। बेसिलरिस)। कपाल गुहा में, आंतरिक कैरोटिड धमनी पूर्वकाल और मध्य मस्तिष्क धमनियों (lat। aa। cerebri anterior et media) के रूप में जारी रहती है। मुख्य धमनी ब्रेनस्टेम की उदर सतह पर स्थित होती है और दाएं और बाएं कशेरुका धमनियों के संलयन से बनती है। इसकी शाखाएं पश्च सेरेब्रल धमनियां हैं। धमनियों के ये तीन जोड़े (पूर्वकाल, मध्य, पश्च), एक दूसरे के साथ एनास्टोमोसिंग, एक धमनी (विलीशियन) सर्कल बनाते हैं। ऐसा करने के लिए, पूर्वकाल सेरेब्रल धमनियां एक दूसरे से पूर्वकाल संचार धमनी (अव्य। ए। संचार पूर्वकाल) से जुड़ी होती हैं, और आंतरिक कैरोटिड (या, कभी-कभी, मध्य सेरेब्रल) और पश्च सेरेब्रल धमनियों के बीच, प्रत्येक तरफ, वहाँ एक पश्च संचार धमनी है (lat। aa। कम्युनिकन्स पोस्टीरियर)। संवहनी विकृति (स्ट्रोक) के विकास के साथ धमनियों के बीच एनास्टोमोसेस की अनुपस्थिति ध्यान देने योग्य हो जाती है, जब रक्त की आपूर्ति के एक दुष्चक्र की कमी के कारण, प्रभावित क्षेत्र बढ़ जाता है। इसके अलावा, संरचना के कई रूप संभव हैं (खुले सर्कल, ट्राइफुरेशन के गठन के साथ रक्त वाहिकाओं का असामान्य विभाजन, आदि)। यदि किसी एक विभाग में न्यूरॉन्स की गतिविधि बढ़ जाती है, तो इस क्षेत्र में रक्त की आपूर्ति भी बढ़ जाती है। कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग और पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी जैसी गैर-इनवेसिव न्यूरोइमेजिंग विधियां मस्तिष्क के अलग-अलग हिस्सों की कार्यात्मक गतिविधि में रिकॉर्डिंग परिवर्तन की अनुमति देती हैं।

रक्त और मस्तिष्क के ऊतकों के बीच एक रक्त-मस्तिष्क अवरोध होता है, जो मस्तिष्क के ऊतकों को संवहनी बिस्तर में पदार्थों की चयनात्मक पारगम्यता प्रदान करता है। मस्तिष्क के कुछ हिस्सों में, यह अवरोध अनुपस्थित (हाइपोथैलेमिक क्षेत्र) या अन्य भागों से भिन्न होता है, जो विशिष्ट रिसेप्टर्स और न्यूरोएंडोक्राइन संरचनाओं की उपस्थिति से जुड़ा होता है। यह बैरियर मस्तिष्क को कई तरह के संक्रमण से बचाता है। वहीं, कई दवाएं जो अन्य अंगों में प्रभावी होती हैं, बैरियर के जरिए मस्तिष्क में प्रवेश नहीं कर पाती हैं।

कार्यों

मस्तिष्क के कार्यों में इंद्रियों से संवेदी जानकारी को संसाधित करना, योजना बनाना, निर्णय लेना, समन्वय, गति नियंत्रण, सकारात्मक और नकारात्मक भावनाएं, ध्यान, स्मृति शामिल हैं। मानव मस्तिष्क करता है उच्च कार्य- विचार। मानव मस्तिष्क के कार्यों में से एक भाषण की धारणा और पीढ़ी है।

मस्तिष्क के विभाग

प्रांतस्था में दो गोलार्ध होते हैं, जो तंत्रिका तंतुओं के एक बंडल से जुड़े होते हैं - कॉर्पस कॉलोसम (कॉर्पस कॉलोसम)। बायाँ गोलार्द्ध शरीर के दाहिने आधे भाग के लिए जिम्मेदार है, दाएँ - बाएँ के लिए। मनुष्यों में, दाएं और बाएं गोलार्ध के अलग-अलग कार्य होते हैं।

दृश्य संकेत दृश्य प्रांतस्था (पश्चकपाल लोब में) में प्रवेश करते हैं, स्पर्श संकेत सोमाटोसेंसरी प्रांतस्था (पार्श्विका लोब में) में प्रवेश करते हैं, घ्राण संकेत घ्राण प्रांतस्था में प्रवेश करते हैं, आदि। प्रांतस्था के सहयोगी क्षेत्रों में, विभिन्न प्रकार के संवेदी संकेत (तौर-तरीके) ) एकीकृत हैं।

एक ओर, मस्तिष्क क्षेत्रों में कार्यों का स्थानीयकरण होता है, दूसरी ओर, वे सभी एक ही नेटवर्क से जुड़े होते हैं।

प्लास्टिक

मस्तिष्क में प्लास्टिसिटी का गुण होता है। यदि इसका एक विभाग प्रभावित होता है, तो अन्य विभाग कुछ समय बाद इसके कार्य की भरपाई कर सकते हैं। ब्रेन प्लास्टिसिटी भी नए कौशल सीखने में एक भूमिका निभाता है।

भ्रूण विकास

मस्तिष्क का भ्रूणीय विकास इसकी संरचना और कार्यों को समझने की कुंजी है।

मस्तिष्क तंत्रिका ट्यूब के रोस्ट्रल भाग से विकसित होता है। अधिकांश मस्तिष्क (95%) pterygoid प्लेट का व्युत्पन्न है।

मस्तिष्क का भ्रूणजनन कई चरणों से गुजरता है।

• तीन मस्तिष्क बुलबुलों का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के चौथे सप्ताह की शुरुआत में, तंत्रिका ट्यूब का रोस्ट्रल अंत तीन बुलबुले बनाता है: प्रोसेन्सफेलॉन (अग्रमस्तिष्क), मेसेनसेफेलॉन (मध्य मस्तिष्क), रॉम्बेंसफेलॉन (रॉमबॉइड मस्तिष्क, या प्राथमिक) पश्च मस्तिष्क)।
• पांच सेरेब्रल बुलबुलों का चरण - मनुष्यों में, अंतर्गर्भाशयी विकास के नौवें सप्ताह की शुरुआत में, प्रोसेन्सफेलॉन अंत में टेलेंसफेलॉन (अंत मस्तिष्क) और डिएनसेफेलॉन (मध्यवर्ती मस्तिष्क) में विभाजित हो जाता है, मेसेनसेफेलॉन संरक्षित होता है, और रोम्बेंसफेलॉन मेटेंसेफेलॉन (हिंद मस्तिष्क) में विभाजित होता है। ) और मायलेंसफेलॉन (मेडुला ऑब्लांगेटा)।

दूसरे चरण (विकास के तीसरे से सातवें सप्ताह तक) बनाने की प्रक्रिया में, मानव मस्तिष्क तीन मोड़ प्राप्त करता है: मध्य मस्तिष्क, ग्रीवा और पुल। सबसे पहले, मिडब्रेन और पोंटीन फ्लेक्स एक साथ और एक दिशा में बनते हैं, फिर - और विपरीत दिशा में - ग्रीवा फ्लेक्सर। नतीजतन, रैखिक मस्तिष्क एक ज़िगज़ैग फैशन में "फोल्ड" होता है।

मानव मस्तिष्क के विकास के साथ, फ़ाइलोजेनेसिस और ओण्टोजेनेसिस के बीच एक निश्चित समानता को नोट किया जा सकता है। जानवरों की दुनिया के विकास की प्रक्रिया में, टेलेंसफेलॉन सबसे पहले बनता था, और फिर मध्य मस्तिष्क। अग्रमस्तिष्क मस्तिष्क का एक क्रमिक रूप से नया गठन है। इसके अलावा, एक बच्चे के अंतर्गर्भाशयी विकास में, पश्चमस्तिष्क पहले मस्तिष्क के सबसे विकासवादी रूप से प्राचीन भाग के रूप में बनता है, और फिर मध्यमस्तिष्क और फिर अग्रमस्तिष्क। जन्म के बाद, शैशवावस्था से वयस्कता तक, मस्तिष्क में तंत्रिका कनेक्शन की एक संगठनात्मक जटिलता होती है।

अनुसंधान की विधियां

एब्लेशन्स

मस्तिष्क अनुसंधान के सबसे पुराने तरीकों में से एक पृथक तकनीक है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि मस्तिष्क के एक हिस्से को हटा दिया जाता है, और वैज्ञानिक उन परिवर्तनों का निरीक्षण करते हैं जो इस तरह के ऑपरेशन की ओर ले जाते हैं।

जीव को मारे बिना मस्तिष्क के हर क्षेत्र को हटाया नहीं जा सकता है। इस प्रकार, ब्रेनस्टेम के कई हिस्से सांस लेने जैसे महत्वपूर्ण कार्यों के लिए जिम्मेदार होते हैं, और उनकी हार तत्काल मृत्यु का कारण बन सकती है। फिर भी, कई विभागों की हार, हालांकि यह जीव की व्यवहार्यता को प्रभावित करती है, घातक नहीं है। यह, उदाहरण के लिए, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों पर लागू होता है। एक बड़े पैमाने पर स्ट्रोक के कारण पक्षाघात या भाषण हानि होती है, लेकिन शरीर जीवित रहता है। एक वानस्पतिक अवस्था, जिसमें अधिकांश मस्तिष्क मृत हो जाता है, कृत्रिम पोषण के माध्यम से बनाए रखा जा सकता है।

पृथक्करण अनुसंधान का एक लंबा इतिहास रहा है और यह जारी है। जबकि अतीत के वैज्ञानिकों ने शल्य चिकित्सा द्वारा मस्तिष्क के क्षेत्रों को हटा दिया, आधुनिक शोधकर्ता जहरीले पदार्थों का उपयोग करते हैं जो मस्तिष्क के ऊतकों को चुनिंदा रूप से प्रभावित करते हैं (उदाहरण के लिए, एक निश्चित क्षेत्र में कोशिकाएं, लेकिन इससे गुजरने वाले तंत्रिका फाइबर नहीं)।

मस्तिष्क के एक हिस्से को हटाने के बाद, कुछ कार्य समाप्त हो जाते हैं, जबकि अन्य संरक्षित रहते हैं। उदाहरण के लिए, एक बिल्ली जिसका मस्तिष्क थैलेमस के ऊपर विच्छेदित किया गया है, कई पोस्टुरल प्रतिक्रियाएं और रीढ़ की हड्डी की सजगता बरकरार रखती है। एक जानवर जिसका मस्तिष्क मस्तिष्क तंत्र के स्तर पर विच्छेदित होता है (विक्षिप्त) एक्स्टेंसर मांसपेशियों के स्वर को बनाए रखता है, लेकिन पोस्टुरल रिफ्लेक्सिस खो देता है।

मस्तिष्क संरचनाओं के घावों वाले लोगों पर भी अवलोकन किए जा रहे हैं। इस प्रकार, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान सिर पर बंदूक की गोली के घाव के मामलों ने शोधकर्ताओं के लिए समृद्ध जानकारी प्रदान की। आघात के परिणामस्वरूप स्ट्रोक और मस्तिष्क क्षति वाले रोगियों पर भी अध्ययन 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 रिकॉर्ड करते हैं। अन्य मामलों में, इलेक्ट्रोड 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, व्यक्तिगत न्यूरॉन्स और स्थानीय क्षमता (स्थानीय क्षेत्र क्षमता) दोनों की गतिविधि को रिकॉर्ड करना संभव है, जो कई सैकड़ों न्यूरॉन्स की गतिविधि के परिणामस्वरूप बनते हैं। ईईजी इलेक्ट्रोड की मदद से, साथ ही सतह इलेक्ट्रोड सीधे मस्तिष्क पर लागू होते हैं, केवल बड़ी संख्या में न्यूरॉन्स की वैश्विक गतिविधि दर्ज की जा सकती है। यह माना जाता है कि इस तरह से दर्ज की गई गतिविधि में न्यूरोनल एक्शन पोटेंशिअल (यानी न्यूरॉन आवेग) और सबथ्रेशोल्ड विध्रुवण और हाइपरपोलराइजेशन दोनों शामिल हैं।

मस्तिष्क की क्षमता 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) Hz), गामा तरंगें (बीटा 2 लय और उच्चतर शामिल हैं)।

विद्युत उत्तेजना

मस्तिष्क के कार्यों का अध्ययन करने के तरीकों में से एक कुछ क्षेत्रों की विद्युत उत्तेजना है। इस पद्धति का उपयोग करते हुए, उदाहरण के लिए, "मोटर होम्युनकुलस" का अध्ययन किया गया था - यह दिखाया गया था कि मोटर कॉर्टेक्स में कुछ बिंदुओं को उत्तेजित करके, हाथ की गति का कारण बनना संभव है, अन्य बिंदुओं को उत्तेजित करना - पैरों की गति, आदि। इस प्रकार प्राप्त मानचित्र को होम्युनकुलस कहते हैं। शरीर के विभिन्न हिस्सों को सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों द्वारा दर्शाया जाता है जो आकार में भिन्न होते हैं। इसलिए, होम्युनकुलस का एक बड़ा चेहरा, अंगूठे और हथेलियाँ होती हैं, लेकिन एक छोटा धड़ और पैर होते हैं।

यदि आप मस्तिष्क के संवेदी क्षेत्रों को उत्तेजित करते हैं, तो आप संवेदना पैदा कर सकते हैं। यह मनुष्य (पेनफील्ड के प्रसिद्ध प्रयोगों में) और जानवरों दोनों में दिखाया गया है।

विद्युत उत्तेजना का उपयोग चिकित्सा में भी किया जाता है - बिजली के झटके से, कई फिल्मों में मनोरोग अस्पतालों की भयावहता के बारे में दिखाया गया है, मस्तिष्क में गहरी संरचनाओं की उत्तेजना के लिए, जो पार्किंसंस रोग के लिए एक लोकप्रिय उपचार बन गया है।

अन्य तकनीक

मस्तिष्क की संरचनात्मक संरचनाओं का अध्ययन करने के लिए एक्स-रे सीटी और एमआरआई का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, मस्तिष्क के संरचनात्मक और कार्यात्मक अध्ययनों में, पीईटी, सिंगल-फोटॉन एमिशन कंप्यूटेड टोमोग्राफी (एसपीईसीटी), कार्यात्मक एमआरआई का उपयोग किया जाता है। विधि द्वारा मस्तिष्क की संरचनाओं की कल्पना करना संभव है अल्ट्रासाउंड निदान(अल्ट्रासाउंड) एक अल्ट्रासोनिक "विंडो" की उपस्थिति में - कपाल की हड्डियों में एक दोष, उदाहरण के लिए, छोटे बच्चों में एक बड़ा फॉन्टानेल।

चोट और रोग

मस्तिष्क के घावों और रोगों का अध्ययन और उपचार जीव विज्ञान और चिकित्सा (न्यूरोफिज़ियोलॉजी, न्यूरोलॉजी, न्यूरोसर्जरी, मनोचिकित्सा और मनोविज्ञान) के अधिकार क्षेत्र में आता है।

सूजन और जलन मेनिन्जेसमेनिन्जाइटिस कहा जाता है (तीन झिल्लियों के अनुरूप - पचाइमेनिन्जाइटिस, लेप्टोमेनिन्जाइटिस और एराचोनोइडाइटिस)।

एक वयस्क के मस्तिष्क का भार औसतन शरीर के कुल भार के पचासवें भाग के बराबर होता है। उसी समय, मानव मस्तिष्क परिसंचारी रक्त का पांचवां हिस्सा (यानी, ऑक्सीजन का पांचवां हिस्सा), शरीर में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज का पांचवां हिस्सा खपत करता है।

विभिन्न जीवों में मस्तिष्क का औसत भार तालिका में दिया गया है।

समूह मस्तिष्क का वजन, जी शुक्राणु व्हेल 7800 व्हेल का पर 6930 हाथी 4783 किलर व्हेल 5620 हंपबैक व्हेल 4675 ग्रे व्हेल 4317 बोहेड व्हेल 2738 ग्रिंडा 2670 बोतल जैसी नाक वाली डॉल्फ़िन 1500-1600