فهرست مندرجاتکالبدشناسی بدن
(مغز انسان)
- مغز انسان
- ساختار مغز انسان
- ویژگی‌های عمومی مغز انسان
- قشر مخ
- تقسیمات قشر مخ در مغز انسان
- چین‌ها و شیارهای اصلی مغز انسان
- تقسیم‌بندی عملکردی مغز انسان
- تقسیم‌بندی عملکردی جزئی‌تر مغز
- پاتولوژی مغز انسان
- يادداشت‌ها
- پی‌نوشت‌ها
- جُستارهای وابسته
- سرچشمه‌ها
[قبل] [بعد]
مغز، مرکز سیستم عصبی در همه‌ی پستانداران و بیشتر جانوران مهره‌دار است. فقط چند جانور انگشت‌شمار مثل اسفنج‌ها و کیسه‌تنان و ماهی مرکب و ستاره دریایی و ... فاقد مغز هستند. مغز اغلب در سر جانور قرار گرفته است و به اندام‌های حسی اصلی - که برای حس کردن بینایی و بویایی و چشایی و شنوایی و ... به‌کار می‌روند - نزدیک است. مغز، پیچیده‌ترین اندام بدن یک مهره‌دار به‌شمار می‌رود. در مورد انسان، قشر مغز (اصلی‌ترین بخش مغز) از ۱۵ الی ٣٣ بیلیون نورون (سلول عصبی) تشکیل شده است. هر یک از این نورون‌ها از طریق سیناپس‌ها با هزاران نورون دیگر ارتباط دارند. پیغام‌های عصبی که پتانسیل عمل نامیده می‌شوند، از طریق رشته‌هایی به‌نام آکسون‌ها بین سلول‌ها جابه‌جا و مبادله می‌شوند.
[↑] مغز انسان
قشر مخ انسان، یک لایه‌ی ضخیم از نورون‌ها است که بیشتر قسمت مغز انسان را پوشش می‌دهد. این لایه به‌خاطر وسیع بودنش، برای این‌که بتواند در مغز جا شود، چین‌خوردگی‌های زیادی به‌خود گرفته است و به‌همین خاطر به‌شکل چین خورده دیده می‌شود. هر چند تفاوت‌های جزئی و بسیار کوچکی وجود دارد ولی الگوی این چین‌خوردگی‌ها بین افراد مختلف انسان‌ها یکسان است. قشر مخ به چهار لوب (قسمت) تقسیم شده‌اند که عبارتند از لوب پیشانی (فرونتال)، لوب آهیانه (پریتال)، لوب گیجگاهی (تمپورال) و لوب پس سری (اوکسیپیتال). (در برخی از طبقه‌بندی‌ها ممکن است لوب لیمبیک نیز به این موراد افزوده شده باشد و قشر جزیره‌ای به‌عنوان یک لوب در نظر گرفته شده باشد). در هر لوب، بخش های زیادی وجود دارد که هر کدام از آن‌ها مربوط به یکی از عملکردهای مغز - مثل بینایی، زبان، بویایی، حرکت و ... - می‌باشند.
مغز از دو نیمکرهی چپ و راست تشکیل شده است و این دو نیمکره در اکثر موارد و بخش‌ها کاملاً قرینه‌ی هم هستند. ولی با این وجود برخی از فعالیت‌های مغزی در یکی از دو نیمکره بیشتر از دیگری انجام می‌شود (نه به این معنی که فقط در یک نیمکره انجام شود. بلکه در هر دو سمت انجام می‌شود ولی در یک نیمکره بیشتر از دیگری). برای مثال نیمکره چپ مغز برای فرآیند «زبان» نیمکرهی غالب است و نیمکرهی راست نقش اندکی در زبان دارد.
علاوه بر این که مغز توسط استخوان‌های ضخیم و قوی جمجمه محافظت می‌شود، بین این استخوان‌ها و بافت مغز مایعی به‌نام مایع مغزی نخاعی وجود دارد که از رگ‌های خونی ترشح شده و توسط سد خونی مغزی (Blood Brain Barrier) از خون داخل این رگ‌ها جدا می‌شود. این مایع نیز از مغز در مقابل ضربات وارده محافظت می‌کند. همچنین سد خونی مغزی با اجازه ندادن به‌عبور بسیاری از مواد؛ مغز را در برابر مواد شیمیایی مضر محافظت می‌کند. ولی با وجود این محافظت‌ها، مغز انسان ممکن است مورد آسیب واقع شده و اختلالاتی را به‌وجود بیاورد. اختلالات فیزیکی مثل ضربه‌خوردن مغز می‌تواند علایم مختلفی بر اساس ناحیه‌ای که آسیب به آن وارد شده داشته باشد و پیامدهای آن از عدم توانایی انجام فعالیت‌های مختلف گرفته تا فلج شدن و کما و حتی مرگ مختلف و متفاوت است. همچنین ممکن است مغز دچار بیماری‌های تخریبی و نورودژنراتیو شود که در این بیماری‌ها سلول‌های عصبی مغز رفته رفته از بین می‌روند. از این بیماری‌ها می‌توان به پارکینسون، مالتیپل اسکلروزیس (MS) و آلزایمر اشاره کرد. همچنین مغز انسان مستعد ابتلا به بیماری‌های روانی نیز می‌باشد که از این بین نیز می‌توان به افسردگی و اسکیزوفرنی اشاره کرد. بخش آخر بیماری‌های مغزی که به آن‌ها اشاره شد (بیماری‌های روانی) در اثر اختلالات عملکرد نورون‌ها به‌وجود آمده و دانش بشر از این‌گونه بیماری‌ها بسیار اندک و ناچیز است.
[↑] ساختار مغز انسان
به‌طور میانگین مغز هر انسان وزنی معادل ١،۵ کیلوگرم دارد. حجم مغز در زنان ١١٣٠ سانتی‌متر مربع بوده و در مردان ١٢٦٠ سانتی‌متر مربع است. در مقایسه‌ی یک زن و یک مرد هم وزن با اندازه‌های یکسان بدنی، مغز مرد‌ها ١٠٠ گرم سنگین‌تر از مغز زن‌ها است. ولی با وجود این تفاوت در وزن مغز، ضریب هوشی (IQ) و توانایی‌ها مختلف ذهنی مردان و زنان تفاوت خاصی با هم ندارد.
نیم کره‌های مخ، بزرگترین قسمت مغز انسان بوده و در قسمت بالایی سایر قسمت‌های مغز قرار گرفته‌اند. نیم کره‌های مخ توسط یک لایه‌ی قشری (قشر مخ) پوشیده شده است که داری پیچیدگی بسیاری است. زیر مخ، ساقه‌ی مغز قرار می‌گیرد که یک ساقه‌ی اتصالی بین مغز و نخاع را تشکیل می‌دهد. در بخش زیری مغز و پشت ساقه مغز، ساختاری با شیارهای موازی وجود دارد که مخچه نامیده می‌شود. قشر مخچه به خاطر چین‌ها و شیارهای موازی و افقی که دارد دارای ظاهری متفاوت از سایر بخش‌های مغز می‌باشد. به طور کلی هرچه قشر مخ وسیع‌تر باشد پیچیدگی و چین خوردگی‌های آن بیشتر خواهد بود. قشر مخ موش تقریبا صاف و بدون چین خوردگی است در حالی که قشر مخ دلفین و وال پیچیده‌تر از قشر مخ انسان است.
مغز زنده بسیار نرم بوده و دارای قوامی ژلاتینی است. علی‌رغم آن‌که به قشر مخ، ماده خاکستری گفته می‌شود، در مغز زنده دارای رنگی صورتی-بژ بوده و بخش‌های داخلی‌تر آن (ماده سفید) دارای رنگی روشن‌تر و سفید‌تر می‌باشد.
[↑] ویژگی‌های عمومی مغز انسان
مغز انسان دارای ویژگی‌ها و مشخصاتی است که تقریباً در مغز همه‌ی مهره‌داران دیده می‌شود. برای مثال تقسیم‌بندی مغز به سه بخش مغز قدامی، مغز میانی و مغز خلفی که هر کدام در مرکز خودشان، حفره‌ای پُر شده از مایع به‌نام بطن دارند. همچنین بخش‌هایی مثل بصل‌النخاع، پل، مخچه، تالاموس، هیپوتالاموس، گره‌های قاعده‌ای، بولب بویایی و ... نیز بین انسان و سایر مهره‌داران مشترک است.
مغز انسان، به‌عنوان مغز یک پستاندار، دارای برخی ویژگی‌هایی است که فقط در مغز پستانداران دیده شده و در سایر مهره‌داران دیده نمی‌شود. در این بین، مهم‌ترین بخش قشری شش لایه و ساختار‌های مرتبط با آن مثل هیپوکامپ و آمیگدال است. در مهره داران، مغز قدامی توسط لایه‌ای از نورون‌ها به‌نام پالیوم پوشیده می‌شود که ساختاری ساده و ٣ لایه دارد ولی این لایه در پستانداران ساختاری پیچیده و ٦ لایه داشته و قشر مخ نامیده می‌شود. هیپوکامپ و آمیگدال نیز از پالیوم منشا گرفته و بر پیچیدگی قشر مخ در پستانداران می‌افزایند.
مغز انسان به‌عنوان یک ابتدایی (پریمات: گروهی از جانوران مثل میمون و شامپانزه و گوریل و انسان) دارای ویژگی‌هایی است که فقط در پریمات‌ها دیده می‌شود. اصلی‌ترین این ویژگی‌ها قشر مخ بسیار وسیع می‌باشد. همچنین سیستم بینایی پیچیده نیز یکی دیگر از ویژیگی‌های مغز پریمات‌ها می‌باشد. همچنین به‌خاطر دوپا بودن و روی دو پا قرار گرفتن این جانوران، شکل مغز و نحوه‌ی قرارگیری آن در جمجمه نیز با مغز سایر پستانداران متفاوت است.
به‌عنوان یک انسان، مغز انسان به‌شکل قابل توجهی از مغز سایر پریمات‌ها بزرگ‌تر است. در بررسی تاریخ تکاملی انسان، از استرالوپیتکوس‌ها (۴ ملیون سال پیش) تا هومو ساپینس (انسان امروزی) یک سیر مداوم افزایش اندازه و وزن مغز مشاهده می‌شود. این افزایش اندازه و وسعت در لوب پیشانی (فرونتال) قابل توجه می‌باشد. لوب پیشانی مرکز فعالیت‌های ادراکی پیچیده‌ی مغز است.
[↑] قشر مخ
ویژگی اصلی مغز انسان، قشر مخ بسیار گسترده و پیچیده است. این قشر وسیع و گسترده و پیچیده، بخش غالب و اصلی مغز انسان را تشکیل می‌دهد ولی با این وجود برخی از بخش‌های زیر قشری نیز وجود دارد. برای مثال بخش میانی مخچه، با رشته‌هایی، به مراکز اصلی حرکتی زیر قشری مخ متصل شده است. بخش خارجی مخچه، در انسان نسبت به سایر پستانداران بسیار بزرگ‌تر است. افزایش وسعت قشر مخ در انسان، علاوه بر ساختار و شکل مغز انسان، در عملکرد‌ها و رفتار او نیز به‌خوبی مشخص است. در یک موش، در صورتی که قشر مخ او برداشته شود، هنوز هم این جانور قادر به‌حرکت کردن و زندگی کردن و برهمکنش داشتن با محیط است اما در انسان چنین صدمه ای به مغز، منجر به یک کمای دایمی خواهد شد.
قشر مخ لایه‌ای بافت عصبی است که به‌گونه‌ای تا خورده و چین خورده است که با افزایش سطح، امکان جا گرفتن این لایه‌ی وسیع در داخل جمجمه را فراهم نمیاد (شکل مقابل). وقتی این چین خوردگی‌های قشر مخ باز شود، قشر مخ هر نیمکرهی مغز سطحی به‌اندازه ٠،۱٢ متر مربع خواهد داشت. هر یک از این چین‌ها یک «gyrus» (گایروس، گیروس یا جیروس) نامیده شده و شیار‌هایی که این چین‌ها را از هم جدا می‌کنند «sulcus» (سولکوس به‌معنی شیار) نامیده می‌شوند.
[↑] تقسیمات قشر مخ در مغز انسان
چهار لوب: قشر مخ ساختاری متقارن داشته و از دو نیمکرهی چپ و راست تشکیل شده است که تقریبا تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند. هر نیمکره به ۴ لوب تقسیم می‌شود. لوب پیشانی، لوب آهیانه، لوب گیجگاهی و لوب پس سری. نامگذاری این لوب‌های بر اساس نام استخوان‌هایی انجام شده است که آن لوب‌ها می‌پوشانند یعنی استخوان‌های پیشانی، آهیانه، پس سری و گیجگاهی. این استخوان‌ها با اتصال به هم، استخوان جمجمه را تشکیل می‌دهند.
مرز بین این لوب‌ها، دقیقا زیر محل اتصال استخوان‌های نام برده شده به‌هم قرار می‌گیرد. البته یک مورد استثنا در این رابطه وجود دارد: مرز بین لوب پیشانی و لوب‌های آهیانه زیر محل اتصال استخوان پیشانی به استخوان‌های آهیانه قرار نداشته و قدری عقب‌تر از آن است. مرز بین لوب پیشانی و لوب‌های آهیانه محلی به‌نام شیار مرکزی (سولکوس مرکزی) است که یک شیار عمیق در قشر مخ است. سولکوس مرکزی در شکل متحرک مقابل به رنگ قرمز مشخص شده است.
با توجه به‌دلیل نامگذاری لوب‌ها، این تقسیم‌بندی، یک تقسیم‌بندی مشخص و معتبر بر اساس عملکردهای بخش‌های مختلف مغز نمی‌باشد و نمی‌تواند یک نقشه‌ی عملیاتی مناسب را ارائه دهد. ولی با این حال لوب پس سری از این قاعده مستثن است. لوب پس سری بخشی از مغز است که فقط به بینایی اختصاص داده شده است. هر یک از لوب‌ها از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است که هر یک از این بخش‌ها وظایف مشخصی داشته و ارتباطات اندکی نیز با هم دارند. برای مثال لوب آهیانه در حس‌های پیکری، شنوایی، توجه، زبان و درک فضایی نقش دارد. با وجود این ناهمگونی در تقسیم بندی مغز به ۴ لوب، این تقسیم به‌عنوان منبع و رفرانس جهانی استفاده می‌شود.
اصلی‌ترین فعالیت‌های لوب پیشانی عبارتند از کنترل توجه و دقت، تفکر، رفتار، حل مسئله، شخصیت و عکس‌العمل‌های فیزیکی. لوب پس سری کوچک‌ترین لوب مغز بوده و اعمال آن عبارتند از دریافت حس بینایی، پردازش بینایی فضایی، تشخیص حرکت و تشخیص رنگ‌ها. لوب گیجگاهی مسئول حافظه‌ی شنیداری و دیداری، زبان و گفتار است.
[↑] چین‌ها و شیار‌ها (شکنج‌ها)ی اصلی مغز انسان
چین‌ها و شکنج‌های مغز افراد مختلف تفاوت‌های اندکی با هم دارند که این تفاوت‌ها مغز هر انسان را مختص خود او می‌نمایند. با صرف نظر این تفاوت‌های فردی کوچک، چین و شکنج‌های مغز انسان‌ها از الگوی کلی یکسانی پیروی می‌کند که این الگو باعث شده بتوانیم این چین‌ها و شکنج‌های مشترک بین مغز همه انسان‌ها را نام گذاری نماییم. بیشتر این چین و شکنج‌ها بر اساس محل آن‌ها روی لوب مربوطه یا جایگاهشان نسبت به سایر چین‌ها و شکنج‌ها نامگذاری شده‌اند. این چین و شکنج‌ها عبارتند از:
- شکنج فرونتال فوقانی، شکنج فرونتال میانی و شکنج فرونتال تحتانی (روی لوب فرونتال یا همان لوب پیشانی)
- یار طولی میانی (Medial longitudinal fissure، که نیمرکه‌های مخ را از هم جدا می‌کند)
- شیارهای پره سنترال و پست سنترال (پیش مرکزی و پس مرکزی) که بر اساس موقیتشان نسبت به شیار مرکزی (سنترال) نامگذاری شده‌اند. (شیار مرکزی، لوب پیشانی را از لوب‌های آهیانه جدا می‌کند)
- شیار خارجی (lateral sulcus) که لوب گیجگاهی را از لوب‌های پیشانی و آهیانه جدا می‌کند
- شیار پریتواوکسیپیتال (پس سری - آهیانه ای) که لوب‌های پس سری و آهاینه را از هم جدا می‌کند
- شیار عرض پس سری (transoccipital sulcus)
همه‌ی این بخش‌ها را می‌توانید در شکل زیر مشاهده کنید:
[↑] تقسیم‌بندی عملکردی مغز انسان
محققانی که عملکرد بخش‌های مختلف مغز انسان را مطالعه می‌کنند، قشر مخ را به سه قسمت تقسیم می‌نمایند. بخش اول نواحی حسی اولیه (primary sensory area) نام دارد که اطلاعات حسی را از اعصاب حسی مختلفی می‌گیرند که از تالاموس رد شده و به‌سمت قشر مخ آمده‌اند. نواحی حسی اولیه شامل بخش بینایی لوب پس سری، بخش بویایی لوب گیجگاهی و اینسولا (جزیره[۱]) و بخش حس پیکری لوب آهیانه می‌باشد. بخش دوم، قشر حرکتی اولیه (primary motor cortex) نام دارد. این بخش سیگنال‌های حرکتی را به اعصاب حرکتی ساقه مغز و طناب نخاعی میفرستد. این بخش از قشر، در بخش خلفی بول پیشانی و درست جلوی مرکز حس پیکری قرار دارد. بخش سوم قشر مخ شامل سایر بخش‌های باقی مانده می‌شود که نواحی ارتباطی (association areas) نامیده می‌شوند. این نواحی سیگنال‌هایی را از مراکز حسی می‌گیرند و در فرآیند‌های پیچیده‌ای شرکت می‌کنند که ما آن‌ها را تفکر، ادراک و تصمیم‌گیری می‌نامیم.
[↑] تقسیم‌بندی عملکردی جزئی‌تر مغز
بخش‌های مختلف قشر مخ وظایف متفاوتی را داشته و هر یک در فعالیت‌های متفاوت زندگی انسان نقش ایفا می‌کنند. بررسی‌های مختلفی از قبیل مشاهده تصاویر فانکشنال مغذی حین انجام فعالیت‌های مختلف، بررسی ارتباطات بخش‌های مختلف مغز باهم، بررسی ساختار نورون‌ها در هر یک از بخش‌ها و حتی بررسی تغییرات رفتاری و عملکردی در افرادی که دچار صوانح و ضربه‌های مغذی شده‌اند باعث شده دانشمندان بتوانند پیشرفت قابل توجهی در تعیین عملکرد هر یک از بخش‌های مغز داشته باشند. یکی از معروف‌ترین تقسیم‌بندی‌ها مورد استفاده توسط فردی به‌نام Korbinian Brodmann انجام شده است که قشر مغز را به ۵١ ناحیه مختلف تقسیم‌بندی کرده و به هر یک از این نواحی شماره خاصی را اختصاص داده است. برای مثال ناحیه‌ی ١ برادمن، همان ناحیه‌ی حسی اولیه حس پیکری می‌باشد. ناحیه ١٧ براد من ناحیه حسی اولیه قشر بینایی است.
[↑] پاتولوژی (آسیب‌شناسی) مغز انسان
به‌طور بالینی، مرگ، یعنی فقدان علمکرد مغذ که توسط نوار مغذی (EEG) ثبت شود. ضربات و صدماتی که به‌قدری جدی باشند که بیشتر مناطق مغز را تحت‌الشعاع قرار دهند می‌توانند منجر به اختلالات جدی و مهمی در هوش، حرکت، شخصیت، رفتار، و ... داشته باشند. برای مثال ضربات وارده به سر، اصلی‌ترین دلیل مرگ و میر نوجوانان و جوانان می‌باشد. در بیشتر این موارد حتی اگر خود ضربه آسیبی به مغز وارد نکرده باشد، ادم ناشی از خونریزی یا مسدودشدن رگ‌ها و ... می‌تواند کشنده باشد. سکته‌ی مغزی که ناشی از مسدودشدن مسیر رگ‌های خونرسانی کننده به مغز می‌باشد نیز یکی دیگر از دلایل مرگ در اثر آسیب رسیدن به مغز است.
سایر مشکلاتی که برای مغز پیش می‌آید را می‌توان به‌عنوان بیماری نامگذاری کرد. بیماری‌ها نورودژنراتیو (Neurodegenerative بیماری‌های همراه با تخریب سلول‌های عصبی مغز) مثل بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون، بیماری‌هانتینگتون، بیماری نورون حرکتی (MND) توسط مرگ تدریجی سلول‌های عصبی ایجاد می‌شوند. در نتیجه‌ی تخریب سلول‌های عصبی مشکلاتی در حافظه، کنترل حرکات، ادراک و ... به‌وجود می‌آید.
بیماری‌های روانی مثل افسردگی شدید، اسکیزوفرنی، بیماری دوقطبی، اختلال تنشزای پس از حادثه (post traumatic stress disorder) الگو‌های مختلفی از درگیری عصبی-روانی را نشان می‌دهند که جنبه‌های مختلف زندگی فرد را تحت تاثیر قرار می‌دهند. این بیماری‌ها توسط روان‌شناسی و روان‌پزشکی درمان می‌یابند و با این وجود هنوز درمان قطعی و ١٠٠ درصد‌ی برای آن‌ها وجود ندارد و بشر از کشف اطلاعات کامل و جامع از این بیماری‌ها ناتوان بوده است.
برخی از عفونت‌های باکتریایی یا ویروسی نیز می‌توانند مغز را آلوده کرده و به آن آسیب بزنند. عفونت پرده‌های مننژ (پرده‌های احاطه کننده‌ی اطراف مغز و نخاع) توسط ویروس‌ها و باکتری‌ها منجر به بیماری‌ای به‌نام مننژیت می‌شود. بیماری جنون گاوی در انسان‌ها و گاو‌ها کشنده بوده و به پریون‌ها ارتباط دارد. بیماری کورو نیز یک بیماری دیگر مغزی است که به پریون‌ها ارتباط دارد.
برخی دیگر از بیماری‌های مغزی نیز بیماری‌های مادرزادی هستند. از این بین می‌توان به بیماری تی ساکس، سندرم ایکس شکننده، سندرم داون و ... اشاره کرد که مربوط به ژنتیک و ژن‌ها هستند. در این بیماری‌ها وجود جهش‌هایی در DNA منجر به ناکارآمد بودن بخش‌هایی از مغز شده و برای بیماران مشکلاتی را به‌وجود می‌آورند.[٢]
[↑] يادداشت‌ها
يادداشت ۱: اين مقاله برای دانشنامهی آريانا توسط مهدی خراسانی برشتۀ تحرير درآمده است.
[↑] پی‌نوشت‌ها
[۱]-
[٢]- رضا نصیرپور، مغز انسان، سایت زیست‌شناسی
[↑] جُستارهای وابسته
□
□
□
[↑] سرچشمه‌ها
□ مغز انسان، سایت زیست‌شناسی
