آناتومی و عملکرد مغز انسان

مغز اندام پیچیده ای است که فکر، حافظه، احساسات، لمس، مهارت های حرکتی، بینایی، تنفس، دما، گرسنگی و هر فرآیندی که بدن ما را تنظیم می کند را کنترل می کند. مغز و نخاع که از آن امتداد می‌یابند، با هم، سیستم عصبی مرکزی یا CNS را تشکیل می‌دهند.

مغز از چه چیزی ساخته شده است؟

مغز انسان بالغ به‌طور میانگین وزنی بین ۱٫۲ تا ۱٫۴ کیلوگرم دارد که در حدود ۲ درصد از وزن کل بدن است. در یک بزرگسال متوسط، مغز حدود ۶۰ درصد چربی دارد. ۴۰ درصد باقیمانده ترکیبی از آب، پروتئین، کربوهیدرات و نمک است. مغز خود یک ماهیچه نیست. حاوی رگ های خونی و اعصاب از جمله نورون ها و سلول های گلیال است.

ماده خاکستری و ماده سفید چیست؟

ماده خاکستری و سفید دو ناحیه متفاوت از سیستم عصبی مرکزی هستند. در مغز، ماده خاکستری به قسمت بیرونی و تیره‌تر اشاره دارد، در حالی که ماده سفید به بخش داخلی و روشن‌تر زیر آن اشاره می‌کند. در نخاع، این ترتیب معکوس است: ماده سفید در خارج است، و ماده خاکستری در داخل قرار دارد.

برش های مغز و نخاع که ماده خاکستری و سفید را نشان می دهد. ماده خاکستری عمدتاً از سوماهای عصبی (جسم سلول مرکزی گرد) و ماده سفید عمدتاً از آکسون ها (ساقه های بلندی که نورون ها را به یکدیگر متصل می کند) ساخته شده است که در میلین (پوشش محافظ) پیچیده شده است. ترکیب متفاوت قطعات نورون به همین دلیل است که این دو به صورت سایه های جداگانه در اسکن های خاص ظاهر می شوند.

بخش‌هایی از سلول عصبی: بدن سلول سوما مرکزی با هسته داخلی و دندریت‌های بیرونی و دم آکسون بلند، عایق‌شده توسط پدهای میلین.

هر منطقه نقش متفاوتی را ایفا می کند. ماده خاکستری در درجه اول مسئول پردازش و تفسیر اطلاعات است، در حالی که ماده سفید این اطلاعات را به سایر قسمت های سیستم عصبی منتقل می کند.

مغز چگونه کار می کند؟

مغز سیگنال های شیمیایی و الکتریکی را در سراسر بدن ارسال و دریافت می کند. سیگنال های مختلف فرآیندهای مختلفی را کنترل می کنند و مغز شما هر کدام را تفسیر می کند. برای مثال برخی باعث می شوند احساس خستگی کنید، در حالی که برخی دیگر شما را احساس درد می کنند.

برخی از پیام ها در مغز نگهداری می شوند، در حالی که برخی دیگر از طریق ستون فقرات و در سراسر شبکه وسیع اعصاب بدن به اندام های دوردست منتقل می شوند. برای انجام این کار، سیستم عصبی مرکزی به میلیاردها نورون (سلول های عصبی) متکی است.

مغز

مغز (جلو مغز) از ماده خاکستری (قشر مخ) و ماده سفید در مرکز آن تشکیل شده است. بزرگترین بخش مغز، مغز است که حرکت را آغاز و هماهنگ می کند و دما را تنظیم می کند. سایر قسمت های مغز گفتار، قضاوت، تفکر و استدلال، حل مسئله، احساسات و یادگیری را امکان پذیر می کند. عملکردهای دیگر مربوط به بینایی، شنوایی، لامسه و حواس دیگر است.

غشاء مغزی

Cortex لاتین به معنای “پوست” است و پوشش ماده خاکستری بیرونی مغز را توصیف می کند. قشر مغز به دلیل چین‌خوردگی‌هایش سطح وسیعی دارد و حدود نیمی از وزن مغز را تشکیل می‌دهد.

قشر مغز به دو نیمه یا نیمکره تقسیم می شود. پوشیده از برجستگی (gyri) و چین خوردگی (sulci) است. دو نیمه در یک شیار بزرگ و عمیق (شکاف بین نیمکره ای، AKA شقاق طولی داخلی) که از جلوی سر به سمت عقب کشیده می شود، به هم می پیوندند. نیمکره راست سمت چپ بدن را کنترل می کند و نیمه چپ سمت راست بدن را کنترل می کند. این دو نیمه از طریق یک ساختار بزرگ و C شکل از ماده سفید و مسیرهای عصبی به نام جسم پینه ای با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. جسم پینه ای در مرکز مغز قرار دارد.

ساقه مغز

ساقه مغز (وسط مغز) مغز را با نخاع وصل می کند. ساقه مغز شامل مغز میانی، پونز و مدولا است.

مغز میانی. مغز میانی (یا مزانسفالون) یک ساختار بسیار پیچیده با طیف وسیعی از خوشه‌های عصبی مختلف (هسته و کولیکول)، مسیرهای عصبی و ساختارهای دیگر است. این ویژگی ها عملکردهای مختلف را تسهیل می کند، از شنیدن و حرکت گرفته تا محاسبه پاسخ ها و تغییرات محیطی. مغز میانی همچنین حاوی ماده سیاه است، ناحیه‌ای که تحت تأثیر بیماری پارکینسون قرار گرفته و سرشار از نورون‌های دوپامین و بخشی از عقده‌های پایه است که حرکت و هماهنگی را ممکن می‌سازد.
پونز. پونز منشأ چهار عصب از ۱۲ عصب جمجمه‌ای است که طیف وسیعی از فعالیت‌ها مانند تولید اشک، جویدن، پلک زدن، تمرکز بینایی، تعادل، شنوایی و حالت چهره را ممکن می‌سازد. پونز که از کلمه لاتین “پل” نامگذاری شده است، ارتباط بین مغز میانی و مدولا است.
مدولا. در پایین ساقه مغز، بصل النخاع جایی است که مغز به نخاع می رسد. مدولا برای بقا ضروری است. عملکردهای مدولا بسیاری از فعالیت های بدن از جمله ریتم قلب، تنفس، جریان خون و سطح اکسیژن و دی اکسید کربن را تنظیم می کند. مدولا دوباره تولید می کند.

فعالیت های انعطاف پذیر مانند عطسه، استفراغ، سرفه و بلع.

طناب نخاعی از پایین مدولا و از طریق یک سوراخ بزرگ در پایین جمجمه گسترش می یابد. طناب نخاعی که توسط مهره ها پشتیبانی می شود، پیام هایی را به مغز و بقیه بدن منتقل می کند.

مخچه

مخچه (“مغز کوچک”) قسمتی به اندازه مشت از مغز است که در پشت سر، زیر لوب گیجگاهی و پس سری و بالای ساقه مغز قرار دارد. مانند قشر مغز، دو نیمکره دارد. بخش بیرونی شامل نورون ها است و ناحیه داخلی با قشر مغز ارتباط برقرار می کند. عملکرد آن هماهنگ کردن حرکات ارادی عضلات و حفظ وضعیت بدنی، تعادل و تعادل است. مطالعات جدید در حال بررسی نقش مخچه در افکار، احساسات و رفتار اجتماعی و همچنین احتمال دخالت آن در اعتیاد، اوتیسم و اسکیزوفرنی است.

سه لایه پوشش محافظ به نام مننژ مغز و نخاع را احاطه کرده است. بیرونی ترین لایه، سخت شامه، ضخیم و سخت است. این شامل دو لایه است: لایه پریوستال سخت شامه گنبد داخلی جمجمه (جمجمه) و لایه مننژ در زیر آن قرار دارد. فضاهای بین لایه ها اجازه عبور وریدها و شریان هایی را می دهد که جریان خون را به مغز می رسانند.
ماده عنکبوتیه یک لایه نازک و تار مانند از بافت همبند است که حاوی اعصاب یا عروق خونی نیست. در زیر ماده عنکبوتیه مایع مغزی نخاعی یا CSF قرار دارد. این مایع کل سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع) را تحت پوشش قرار می دهد و به طور مداوم در اطراف این ساختارها گردش می کند تا ناخالصی ها را از بین ببرد.
پیا ماتر غشای نازکی است که سطح مغز را در آغوش گرفته و خطوط آن را دنبال می کند. پیا ماتر سرشار از رگ ها و شریان ها است.
سه لایه مننژ در زیر جمجمه: سخته بیرونی، عنکبوتیه و پیا ماتر داخلی.

لوب های مغز و آنچه کنترل می کنند

هر نیمکره مغز (بخش هایی از مخ) دارای چهار بخش است که به آنها لوب گفته می شود: پیشانی، جداری، تمپورال و پس سری. هر لوب عملکردهای خاصی را کنترل می کند.

نمودار لوب های مغز:

• پیشانی
• گیجگاهی
• جداری و پس سری

لب قدامی مغز. بزرگترین لوب مغز که در جلوی سر قرار دارد، لوب پیشانی در ویژگی های شخصیتی، تصمیم گیری و حرکت نقش دارد. تشخیص بو معمولاً قسمت هایی از لوب فرونتال را درگیر می کند. لوب فرونتال شامل ناحیه بروکا است که با توانایی گفتار مرتبط است.
لوب جداری. قسمت میانی مغز، لوب جداری به فرد کمک می کند تا اشیاء را شناسایی کند و روابط فضایی را درک کند (جایی که بدن فرد با اشیاء اطراف فرد مقایسه می شود). لوب جداری نیز در تفسیر درد و لمس در بدن نقش دارد. لوب جداری ناحیه ورنیکه را در خود جای داده است که به مغز کمک می کند زبان گفتاری را بفهمد.
لوب پس سری. لوب اکسیپیتال قسمت پشتی مغز است که با بینایی درگیر است.
لوب تمپورال. دو طرف مغز، لوب های گیجگاهی در حافظه کوتاه مدت، گفتار، ریتم موسیقی و درجاتی از تشخیص بو نقش دارند.

غده هیپوفیز

غده هیپوفیز که گاهی «غده اصلی» نامیده می شود، ساختاری به اندازه نخود است که در اعماق مغز پشت پل بینی یافت می شود. غده هیپوفیز عملکرد سایر غدد بدن را کنترل می کند و جریان هورمون ها را از تیروئید، آدرنال، تخمدان ها و بیضه ها تنظیم می کند. سیگنال های شیمیایی را از هیپوتالاموس از طریق ساقه و خون خود دریافت می کند.

هیپوتالاموس

هیپوتالاموس در بالای غده هیپوفیز قرار دارد و پیام های شیمیایی که عملکرد آن را کنترل می کند به آن ارسال می کند. دمای بدن را تنظیم می کند، الگوهای خواب را هماهنگ می کند، گرسنگی و تشنگی را کنترل می کند و همچنین در برخی از جنبه های حافظه و احساسات نقش دارد.

آمیگدال

ساختارهای کوچک و بادامی شکل، یک آمیگدال در زیر هر نیمه (نیمکره) مغز قرار دارد. آمیگدال که در سیستم لیمبیک گنجانده شده است، احساسات و حافظه را تنظیم می کند و با سیستم پاداش مغز، استرس، و پاسخ “جنگ یا گریز” زمانی که کسی تهدیدی را درک می کند، مرتبط است.

هیپوکامپ

هیپوکامپ یک اندام خمیده به شکل اسب دریایی در قسمت زیرین هر لوب گیجگاهی، بخشی از یک ساختار بزرگتر به نام تشکیل هیپوکامپ است. از حافظه، یادگیری، ناوبری و درک فضا پشتیبانی می کند. این اطلاعات را از قشر مغز دریافت می کند و ممکن است در بیماری آلزایمر نقش داشته باشد.

غده پینه آل

غده صنوبری در عمق مغز قرار دارد و توسط یک ساقه به بالای بطن سوم متصل است. غده صنوبری به نور و تاریکی پاسخ می دهد و ملاتونین ترشح می کند که ریتم شبانه روزی و چرخه خواب و بیداری را تنظیم می کند.

بطن ها و مایع مغزی نخاعی

در اعماق مغز چهار ناحیه باز با گذرگاه هایی بین آنها وجود دارد. آنها همچنین به کانال مرکزی نخاع و ناحیه زیر لایه عنکبوتیه مننژ باز می شوند.

بطن ها مایع مغزی نخاعی یا CSF را تولید می کنند، مایعی آبکی که در داخل و اطراف بطن ها و بطن ها گردش می کند.

طناب پینال و بین مننژها. CSF طناب نخاعی و مغز را احاطه کرده و از آن محافظت می کند، مواد زائد و ناخالصی ها را شسته و مواد مغذی را به بدن می رساند.

خون رسانی به مغز

دو دسته از رگ های خونی خون و اکسیژن را به مغز می رسانند:

• شریان های مهره ای
• شریان های کاروتید.

شریان‌های کاروتید خارجی از کناره‌های گردن شما امتداد می‌یابند و زمانی که با نوک انگشتان خود آن ناحیه را لمس می‌کنید، می‌توانید نبض خود را احساس کنید. شریان‌های کاروتید داخلی به جمجمه منشعب می‌شوند و خون را به قسمت جلویی مغز می‌رسانند.

شریان های مهره ای ستون فقرات را به سمت جمجمه دنبال می کنند، جایی که در ساقه مغز به هم می پیوندند و شریان پایه را تشکیل می دهند که خون را به قسمت های عقبی مغز می رساند.

دایره ویلیس، حلقه‌ای از رگ‌های خونی در نزدیکی انتهای مغز است که شریان‌های اصلی را به هم متصل می‌کند، خون را از جلوی مغز به پشت گردش می‌کند و به سیستم‌های شریانی کمک می‌کند تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

اعصاب جمجمه ای

در داخل جمجمه (گنبد جمجمه)، ۱۲ عصب وجود دارد که به آنها اعصاب جمجمه ای می گویند:

عصب جمجمه ای ۱: اولین عصب بویایی است که به حس بویایی شما اجازه می دهد.
عصب جمجمه ای ۲: عصب بینایی بینایی را کنترل می کند.
عصب جمجمه ای ۳: عصب بینایی حرکتی پاسخ مردمک و سایر حرکات چشم را کنترل می کند و از ناحیه ساقه مغز که در آن مغز میانی به پلک می رسد منشعب می شود.
عصب جمجمه ای ۴: عصب تروکلر ماهیچه های چشم را کنترل می کند. از پشت قسمت مغز میانی ساقه مغز خارج می شود.
عصب جمجمه ای ۵: عصب سه قلو بزرگ ترین و پیچیده ترین اعصاب جمجمه ای است که عملکرد حسی و حرکتی دارد. از پون سرچشمه می‌گیرد و حس را از پوست سر، دندان‌ها، فک، سینوس‌ها، قسمت‌هایی از دهان و صورت به مغز منتقل می‌کند، به عملکرد ماهیچه‌های جویدنی و بسیاری موارد دیگر اجازه می‌دهد.
عصب جمجمه ای ۶: عصب ابدکنس برخی از ماهیچه های چشم را عصب دهی می کند.
عصب جمجمه ای ۷: عصب صورت از حرکت صورت، چشایی، غدد و عملکردهای دیگر پشتیبانی می کند.
عصب کرانیال ۸: عصب دهلیزی تعادل و شنوایی را تسهیل می کند.
عصب جمجمه ای ۹: عصب گلوفارنکس اجازه چشیدن، حرکت گوش و گلو را می دهد و عملکردهای بسیار بیشتری دارد.
عصب جمجمه ای ۱۰: عصب واگ اجازه می دهد تا اطراف گوش و دستگاه گوارش احساس شود و فعالیت حرکتی در قلب، گلو و دستگاه گوارش را کنترل می کند.
عصب جمجمه ای ۱۱: عصب کمکی ماهیچه های خاصی را در سر، گردن و شانه عصب دهی می کند.
عصب جمجمه ای ۱۲: عصب هیپوگلاس فعالیت حرکتی زبان را تامین می کند.
دو عصب اول از مغز منشا می گیرند و ۱۰ عصب جمجمه باقی مانده از ساقه مغز خارج می شوند که دارای سه قسمت است: مغز میانی، پونز و مدولا.

منبع: hopkinsmedicine.org