Struktura mózgu

Zaczynając od dołu ^{[ 3 ]}, od rdzenia kręgowego pierwszym jest tyłomózgowie obejmujące: rdzeń przedłużony (rdzeniomózgowie), most i móżdżek (zamózgowie), a dalej śródmózgowie (ze wzgórkiem dolnym i wzgórkiem górnym). Struktury te określane są pniem mózgu. Idąc ku górze, dochodzimy do owych 5/6 przodomózgowia, gdzie pod płaszczem z kory mózgowej odnajdziemy międzymózgowie — ze wzgórzem, nadwzgórzem (obejmującym szyszynkę) i częścią podwzgórzową oraz maleńkim (3/100 całego mózgu), ale nader ważnym, gdyż zarządzającym czynnościami niewymagającymi myślenia, podwzgórzem właściwym. (W pobliżu podwzgórza właściwego, na jakby łodydze zwanej lejkiem, znajdziemy przysadkę — gruczoł o średnicy około centymetra, miejsce wytwarzania hormonów sterujących gruczołami wydzielania wewnętrznego, a więc jest to hormon sterujący hormonami). Tam pomiędzy pniem mózgu i podwzgórzem, a nową korą znajduje się układ limbiczny. Aż dotrzemy do ogromnego, najbardziej zewnętrznego kresomózgowia, podzielonego na dwie części, tak jak cały mózg, poza szyszynką, skupiska tkanki nerwowej. Są to odpowiedzialne za naszą inteligencję półkule mózgu. Zbudowane z mocno pofałdowanej (tworzącej liczne zakręty) kory mózgowej, którą dzieli się na cztery płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy i potyliczny. W trakcie ewolucji następowało wybrzuszanie się kory mózgowej, tak że bardziej prymitywne części są względnie małe i położone bardziej wewnętrznie. We wnętrzu mózgu mamy jeszcze cztery komory zajmujące przestrzenie pozostawione przez fałdy, wyrośla i zgrubienia tkanki nerwowej. Ich całkowita pojemność wynosi około 100 cm³.W wielkim uproszczeniu centralny układ nerwowy to: kora podzielona na dwie półkule po cztery półpłaty, plus układ limbiczny, plus pień mózgu, plus rdzeń kręgowy.

Kora w toku ewolucji stawała się coraz bardziej złożonym i coraz ważniejszym ośrodkiem interpretowania informacji przesyłanych ze zmysłów oraz podejmowania decyzji. Pomimo tylko kilkumilimetrowej (od dwu do pięciu) grubości składa się z sześciu podwarstw podobnych do siebie komórek nerwowych — neuronów, komórek glejowych i włosowatych naczyń krwionośnych. Zewnętrzną korę stanowi istota szara złożona z „ciał" neuronów, którą możemy porównać do procesorów. (W pniu mózgu umieszczona jest wewnątrz, tworząc zgrupowania zwane jądrami.) Wewnętrzną warstwę kory zwaną istotą białą tworzą wypustki, które możemy porównać do przewodów ^{[ 4 ]}. Białość pochodzi od koloru ich osłonek tłuszczowych z substancji zwanej mieliną. Warto tu dodać, że w istocie białej centralnej części śródmózgowia występuje wąsopodobna warstwa istoty szarej, zawierająca barwnik, nazywana istotą czarną lub czarną substancją. Półkule mózgowe mimo podobieństw różnią się w budowie i jeszcze bardziej w funkcjach, tworząc jakby dwa mózgi harmonijnie ze sobą współpracujące. Połączone są niewyobrażalnie skomplikowaną siecią włókien nerwowych poprzez spoidło wielkie (ciało modzelowate). Każda z nich specjalizuje się w innych zadaniach i zawiaduje innymi funkcjami intelektualnymi.

Lewa półkula, zawiera więcej istoty szarej. Uważana jest za dominującą. Odpowiedzialna za język mówiony i pisany. Ma charakter sekwencyjny, matematyczny i dosłowny. Myśli w sposób logiczny i ustala relacje między obiektami a faktami. Kontroluje prawą stronę ciała — wraz z kontrolą prawej półkuli i unifikacją świadomości.

Prawa półkula dominuje w sferze umysłowej. Odbiera wiele informacji jednocześnie. Zawiera więcej materii białej (dłuższe połączenia). Przestrzeń pojmuje w sposób globalny i intuicyjny. Kieruje oczami i rękami. Znajdują się w niej ośrodki odpowiedzialne za wyobraźnię, przestrzenność, metaforyczność, emocjonalność, uduchowienie, muzykalność, uzdolnienia plastyczne, seks i sny. Jej interpretacja świata jest realistyczna, a widzenie zdarzeń kompleksowe. Poza tym kontroluje lewą stronę ciała.

Trzeba jednak pamiętać, że mózg, pomimo jego skomplikowanej złożoności, począwszy od molekuł i białek, poprzez wyspecjalizowane struktury wewnątrzmózgowe, aż po korę obu półkul i konkretne obszary płatów korowych — jest jedną całością i sztucznie rozdzielone (nigdy całkowicie) półkule — nawet pomimo nieodczuwania przez pacjentów zmian w swojej świadomości — tracą wiele ze swojej dotychczasowej funkcjonalności. Mimo badań i doświadczeń, jeszcze bardzo długo nie będziemy mogli precyzyjnie określić szkód wywołanych chorobą lub ingerencją.

Przy okazji dygresja. Jak wielkich można dokonać samouszkodzeń mózgu alkoholem lub narkotykami, aby jeszcze można było uważać się za istotę stojącą intelektualnie i emocjonalnie wyżej od np. bonobo czy goryla? A nawet ostrzej: czy wszystkie istoty człekopodobne są ludźmi? Nie znam i nie podejmę próby udzielenia odpowiedzi na to pytanie; ale uważam, że takie pytania też warto sobie zadawać.

Bardzo delikatna, galaretowata substancja mózgowa, aby mogła nam służyć, musi być chroniona. Pierwszą ochroną jest zawieszenie półkul mózgowych w płynie mózgowo-rdzeniowym, następnie chronią je opony mózgowe złożone z trzech warstw błony tkankowej oraz twarde kości jamy czaszkowej.

Płyn — będący w zasadzie przefiltrowaną krwią, pozbawioną krwinek i płytek - jest wodnistą, alkaliczną, przejrzystą i bezbarwną substancją, nieustannie wytwarzaną w komorach mózgu i nieustannie wchłanianą z powierzchni mózgu.

Z trzech osłon najbliższą czaszce jest opona twarda, włóknista wykładzina przywierająca do wewnętrznej powierzchni czaszki. Powierzchnię mózgu ściśle otacza delikatny miąższ opony miękkiej. Pomiędzy nimi znajduje się warstwa środkowa, która musi być zarazem twarda i miękka, strukturalnie sztywna i delikatna, zbudowana z przypominających pajęczą sieć włókienek i dlatego nazwana oponą pajęczą. Pod nią dla lepszej ochrony znajduje się jeszcze jama podpajęczynowa wypełniona płynem mózgowo-rdzeniowym.

Wydawałoby się, że natura w toku ewolucji postarała się o maksymalną ochronę, a jednak najinteligentniejsze stworzenie na świecie częstokroć potrafi ją przechytrzyć. I tak na przykład wymyśliło boks.

Cegiełki

Neuron jest podstawowym i najważniejszym elementem składowym układu nerwowego. Komórki neuronowe różnią się od innych komórek. Nie zmieniają kształtu ani położenia i nie ulegają podziałowi. Poza rzadkimi wyjątkami, ginące wskutek różnorodnych przyczyn dojrzałe neurony nie są zastępowane nowymi. (Choć obecnie prowadzi się dosyć obiecujące doświadczenia pobudzające organizm do wytwarzania nowych, zastępujących ubytki.) W obrębie komórki nerwowej wyróżnia się: przypominające, trójwymiarowy kleks ciało komórki oraz dwa rodzaje wypustek: wypustkę długą (akson), która przy średnicy około 25 mikrometrów potrafi przekroczyć metr długości i liczne wypustki krótkie (dendryty), przypominające w swych rozgałęzieniach drzewo. Gałęzie i gałązki zakończone synapsami w liczbie od 500 do 20.000 nadają komórkom nerwowym charakterystyczny „kolczasty" kształt. Przybierają niezwykle różnorodne kształty i samych podstawowych kształtów jest ponad pięćdziesiąt. Duża ich część tworzy wyspecjalizowane grupy — sferyczne konglomeracje (jądra mózgowe) i płaskie arkusze (kory).

Neurony tworzą gęstą sieć połączeń przez synapsy, stanowiące złącza poszczególnych komórek. Wnętrze neuronu to prawdziwe laboratorium chemiczne, w którym podstawową rolę odgrywają jony sodu i potasu oddzielone od siebie błoną. Cały proces jest przemienny, chemiczno-elektryczny. Gdy na skutek impulsu z dendrytów jony zaczynają się przemieszczać, pojawia się sygnał elektryczny, który zostaje przekazywany aksonem przez synapsy do dendrytów innych neuronów. Już sama synapsa jest tworem wielce złożonym, aktywnie pośredniczącymi w przekazywaniu informacji. Dwa neurony nie stykają się bezpośrednio, między nimi jest przerwa (około 1/4 mikrometra szerokości). Iglica (impuls) biegnie wzdłuż aksonu i gdy dociera do błony presynaptycznej synapsy przez kanały jonowe uwalniane są porcje związków chemicznych zmagazynowane w pęcherzykach. Gdy jonowe wrota otwierają się, to możliwy jest przepływ obdarzonych ładunkiem elektrycznym jonów do wewnątrz lub na zewnątrz posynaptycznej strony synapsy. Proces ten — w większości przypadków, w ogólnych zarysach — przebiega następująco: elektryczność → chemia → elektryczność. Ponieważ te cząsteczki chemiczne są bardzo małe, to również bardzo niewielkie stężenia mogą ten proces zakłócać. W zależności od rodzaju substancji chemicznej pośredniczącej w przekazywaniu pobudzenia, wyróżnia się synapsy pobudzające i hamujące, wykorzystujące różne neuroprzekaźniki.

Prędkość transmisji dochodząca do 350 kilometrów na godzinę zależy od izolacyjnej osłonki mielinowej i przyspieszających impulsy węzłów Ranviera. Jeśli osłonka jest słaba, co występuje na przykład w stwardnieniu rozsianym, to sprawność przewodzenia maleje i system nerwowy zaczyna nas zawodzić.

W mózgach mamy upakowane kilkadziesiąt (źródła podają od 15 do 150, ale za każdym razem jest bardzo dużo) miliardów neuronów. Oczywiście liczba połączeń między nimi idzie jeszcze parę rzędów wyżej. Aby to zobrazować, Susan Greenfield, autorka monograficznej pracy o mózgu, porównuje ten układ z liczbą drzew rosnących na 600 tysiącach hektarów dżungli amazońskiej. Gdyby każdemu drzewu odpowiadał jeden neuron, to połączeń (synaps) jest w przybliżeniu między nimi tyle, ile liści na owych drzewach. A jest to dopiero początkiem złożoności procesów, gdyż synapsy tworzą sieć wzajemnych połączeń na całe gamy sposobów i liczba możliwych połączeń jest właściwie nieskończona.

Mówiąc najprościej, mózg składa się z komórek nerwowych, które przewodzą i przekazują bodźce innym komórkom nerwowym. Każda z nich jest zdolna do przyjęcia i przewodzenia bodźca z jednego końca na drugi, gdzie uwalnia substancję chemiczną (neuroprzekaźnik) — stanowiącą bodziec dla drugiej komórki. A następnie ładuje się na nowo, przygotowując do przekazania następnego bodźca. W mózgu występuje około pięćdziesięciu neuroprzekaźników, z których najważniejsze to dopamina, adrenalina, noradrenalina, serotonina i acetycholina, a każdemu rodzajowi odpowiada specyficzny typ receptora. Dokładniej — kilka, każdy o odmiennej zdolności zapoczątkowania serii chemicznych i elektrochemicznych zdarzeń w komórkach odbierających sygnał.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: Neurologia samoświadomości Ewolucja inteligencji

Zobacz komentarze (6)..

Wyślij mailem..

Wersja do druku    PDF    MS Word