مغز انسان

توضیحات

مغز انسان

مغز انسان، پیچیده‌ترین شی در جهان شناخته شده

بررسی کلی معز انسان:

مغز انسان یک عضو شگفت‌انگیز بدن است که تمامی عملکردهای آن را کنترل میکند. مغز انسان اطلاعات را از دنیای بیرون دریافت و پردازش کرده و ماهیت ذهن و روان را به تصویر میکشد.

هوش، خلاقیت، احساسات و حافظه برخی از مواردی است که توسط مغز انسان ایجاد میشوند.

مغز انسان تشکیل شده از مخ، مخچه و بصل النخاع است که توسط استخوان جمجمه حفاظت میشوند. مغز بیشتر مواقع اطلاعات را از طریق حواس پنچ گانه یعنی بینایی، بویایی، شنوایی، لامسه و چشایی دریافت میکند. مغز این پیام‌ها را به نوعی که برای ما قابل فهم باشد جمع آوری کرده و این اطلاعات را در مناطق خاص و اغلب مرموزی ذخیره میکند.

مغز انسان در کنترل افکار، حافظه، گفتار و… نیز نقش دارد.

سیستم عصبی مرکزی (CNS) از مغز و نخاع تشکیل شده و سیستم عصبی محیطی (PNS) شامل اعصاب نخاعی است که انشعابات اعصاب مغزی و طناب نخاعی تشکیل شده است.

مغز انسان

مغز انسان شامل مخ، مخچه و بصل النخاع است.

 

 

مخ

مخ (Cerebrum) بزرگ‌ترین بخش مغز است که از دو نیمکره‌ی چپ و راست تشکیل شده است. مخ عملکردهایی نظیر پردازش لامسه، بینایی، شنوایی، گفتار، استدلال، احساسات، یادگیری و کنترل دقیق حرکات را بر عهده دارد.

 

مخچه

مخچه (cerebellum) در زیر مخ قرار گرفته و عملکرد آن، هماهنگی در حرکات ماهیچه‌ها و حفظ وضعیت و تعادل بدن است.

 

بصل النخاع

بصل النخاع (Brainstem) به عنوان مرکز کنترل اتصالات مخ، مخچه و نخاع است. این بخش در بسیاری از عملکردهای غیر ارادی نظیر تنفس، ضربان قلب، درجه حرارت بدن، بیداری و چرخه ی خواب، گوارش و هضم غذا، عطسه، سرفه، استفراغ و بلع دخالت دارد.

نیمکره های مغز انسان

مغز انسان به دو قسمت عمده‌ی نیم کره‌ ی راست و چپ تقسیم می‌شود

این دو نیمکره با اجتماعی از رشته‌ها و الیاف عصبی به نام جسم پینه (Corpus callosum) که پیام‌ها را از نیمکره‌ای به نیمکره‌ی دیگر منتقل می‌کند با یکدیگر در تعامل هستند.

هر نیمکره کنترل بخش مخالف خود در بدن را برعهده دارد. (نیمکره چپ، بخش راست بدن و نیمکره ی راست بخش چپ بدن را کنترل می‌کند.)

اگر سکته‌ی مغزی در سمت راست مغز فردی رخ دهد، بازو و یا پای چپ شخص ممکن است ضعیف یا فلج شود. البته تمام عملکردهای دو نیمکره‌ ی مغز مشترک نیست و در مجموع نیمکره‌ ی چپ مغز، درک گفتار، ریاضیات و توانایی نوشتن را کنترل می‌کند. همچنین نیمکره‌ ی راست مغز، خلاقیت، توانایی درک فضایی، مهارت‌های هنری و موسیقی را کنترل می‌کند.

نیمکره ی چپ مغز غالبا در استفاده از دست و زبان درمیان حدود ۹۲% مردم رایج است.

لوب های مغز انسان

مغز به چهار لوب پیشانی، آهیانه، گیجگاهی و پس سری تقسیم می‌شود

نیمکره های مغز انسان دارای شکاف‌های متمایزی هستند که مغز را به لوب های مختلف تقسیم می‌کند.

هر نیمکره ی مغز (Hemisphere) شامل چهار لوب است:

لوب پیشانی (Frontal lobe)

لوب آهیانه‌ای (Parietal lobe)

لوب گیجگاهی (Temporal lobe)

لوب پس سری (Occipital lobe)

هر لوب ممکن است به مناطق دیگری که عملکردهای ویژه‌ای را کنترل می‌کند تقسیم شود. دانستن این که هر لوب مغزی به تنهایی فاقد عملکرد مطلوب است بسیار حائز اهمیت میباشد.

میان لوب های مغزی و نیم کره های مغز ارتباط بسیار پیچیده‌ای وجود دارد.

 

لوب پیشانی

• شخصیت، رفتار، احساسات

• قضاوت، برنامه ریزی، حل مسئله

• ایجاد حرکت جهت تولید نوشتار و گفتار (ناحیه ی بروکا)

• حرکات بدن

• هوش، تمرکز، خودآگاهی

 

لوب آهیانه‌ای

• تفسیر زبان و کلمات

• حواسی نظیر لامسه، درد، درک حرارت بدن

• تفسیر سیگنال های بینای، شنوایی، حرکتی، حسی و حافظه

• درک فضایی و بصری

 

لوب پس سری

• تفسیر بینایی ( رنگ، نور، حرکت)

 

لوب گیجگاهی

• درک زبان ( ناحیه ی ورنیک)

• حافظه

• شنوایی

 

زبان

به طور کلی نیم کره ی چپ مغز انسان مسئول زبان و گفتار است و به عنوان نیم کره‌ی غالب شناخته میشود. نیم کره ی راست مغز انسان نقش مهمی در تفسیر اطلاعات بصری و پردازش اطلاعات فضایی بر عهده دارد .

عملکردهای گفتاری در حدود یک سوم افرادی که چپ دست هستند ممکن است در نمیکره ی راست مغز رخ دهد. این افراد ممکن است نیاز به انجام آزمایش‌های خاصی داشته باشند که تعیین کند مرکز گفتار در مغز آن‌ها در کدام نیمکره است.

Aphasia یک مشکل زبانی است که در بیان گفتار، درک، خواندن و نوشتن اثر گذاشته و اغلب در اثر تروما یا سکته مغزی ایجاد می‌شود. نوع Aphasia به ناحیه‌ی آسیب دیده در مغز بستگی دارد.

 

ناحیه بروکا

ناحیه بروکا (Broca) در لبه‌ی لوب چپ پیشانی قرار دارد.

اگر این ناحیه آسیب دیده باشد ممکن است در حرکات زبان و ماهیچه‌های صورت به منظور تولید صدا مشکل ایجاد کند. در این شرایط فرد قادر به درک گفتار است ولی در صحبت کردن و نوشتن دچار مشکل می‌شود. برای مثال در نوشتن یک متن، کلمات در فرم صحیح و در یک خط نوشته نمی‌شود.(Broca`s Aphasia)

 

ناحیه ورنیکه

ناحیه ورنیکه (Werniche) در لبه‌ی لوب چپ پس سری قرار دارد.

آسیب به این ناحیه سبب بروز Werniche Aphasia می‌شود. فرد ممکن است در این شرایط جملات طولانی بی‌معنایی را ادا کند. و حتی ممکن است کلمات جدیدی را ایجاد کند. این افراد قادر به صحبت کردن هستند ولی در درک گفتار مشکل دارند و از اشتباهات خود در صحبت کردن بی‌اطلاع‌اند.

قشر مغز

قشر مغز شامل نورون (بخش خاکستری) است که با بخش‌های دیگر مغزی به وسیله‌ی آکسون(بخش سفید) در ارتباط است

به بخش سطحی مخ کورتکس گفته میشود که دارای برجستگی‌ها و فرورفتگی‌های متعدد است. کورتکس دارای ۱۶ میلیارد نورون است که در لایه‌های خاصی قرار گرفته اند.(مخچه شامل ۷۰میلیارد و درمجموع مغز دارای ۸۶ میلیارد نورون است.)

سطح سلول های عصبی کورتکس به رنگ خاکستری بوده و بخش خاکستری مغز را ایجاد میکنند.

در زیر قشر مغز (Cortex)، رشته‎های بلند عصبی به نام آکسون وجود دارند که ارتباط نقاط مختلف مغز را میسر میکنند. این قسمت را بخش سفید مغز مینامند.

قشر مغز دارای برجستگی‌ها و فرورفتگی‌های متعدد است. فرورفتگی‌های قشر مخ باعث افزایش سطح مغز میشود و اجازه میدهد تا نورون های بیشتری داخل جمجه جای گیرند و به همین علت سبب افزایش عملکردهای مغزی میشود.

هر فرورفتگی در مغز یک Gyrus نامیده شده و به شیار این فرورفتگی‌ها Sulcus گفته میشود. برای هر فرو رفتگی و شیار جهت تعیین مناطق خاص مغزی نام‌هایی وجود دارد.

 

ساختارهای عمقی مغز انسان

مقطع عرضی کرونال، نشان دهنده‌ی Basal ganglia

مسیرهایی که بخش سفید (White matter) خوانده میشوند قسمت‌های مختلف قشر مخ را به یکدیگر مرتبط میکنند.

پیام‌ها میتوانند از این طریق از یک Gyrus به Gyrus دیگر و از لوبی به لوب دیگر و همچنین از بخشی از مغز به بخش دیگر آن منتقل شوند.

 

هیپوتالاموس

در بالای بطن سوم قرار گرفته و مرکز اصلی کنترل غیر ارادی بدن است. هیپوتالاموس (Hypothalamus) در کنترل رفتارهایی نظیر گرسنگی، تشنگی، خواب و پاسخ‌های جنسی نقش دارد.

 

غده ی هیپوفیز

در بخش کوچکی از پایین استخوان جمجه قرار گرفته است. غده ی هیپوفیز توسط ساقه‌ای به هیپوتالاموس متصل میشود.

این غده بعنوان غده‌ی اصلی یا مرکزی شناخته شده و کنترل ترشح سایر غدد در بدن را برعهده دارد. این غده ترشح هورمون‌هایی نظیر هورمون رشد، هورمون‌های جنسی و … را افزایش داده و در پاسخ به استرس و تنش‌های محیطی دخیل است.

 

 غده پینه آل (اپی فیز)

در پشت بطن سوم قرار دارد. این غده با ترشح ملاتونین در تنظیم ساعت داخلی بدن و ریتم‌های شبانه نقش دارد. این غده به رشد جنسی نیز کمک میکند.

 

تالاموس

بعنوان ایستگاهی برای دریافت اغلب اطلاعات از قشر مغزی و پردازش آن ها شناخته میشود. این بخش در احساس درد، هشیاری و حافظه نقش دارد.

 

عقده های قاعده ای (Basal ganglia)

شامل caudate، putamen، globus pallidus است. این بخش با همکاری مخچه انجام حرکات ظریفی مثل حرکت نوک انگشتان را میسر میکند.

 

دستگاه لیمبیک

ساختار دستگاه لیمبیک در شکل‌گیری حافظه دخیل است

این بخش مرکز احساسات، یادگیری و حافظه است. این دستگاه شامل Cingulate، هیپوتالاموس، Amygdala (واکنش های احساسی) و hippocampus (حافظه) است.

 

حافظه

حافظه یک فرآیند پیچیده‌ی سه مرحله ای است.

• کدگذاری

• ذخیره سازی

• بازخوانی

کدگذاری (Encoding) به معنای تصمیم‌گیری درباره‌ی این میباشد که چه موضوعی مهم است.

ذخیره سازی (Storing) در مغز کم و بیش به صورت دیجیتالی بوده ولی موارد بیولوژیک هم بر روی آن تاثیر دارد. این ذخیره سازی معمولا جای مشخصی نداشته و ظرفیتی در حد ۱ پتابایت دارد.

بازخوانی (Recalling) به معنای به یادآوری دوباره یک موضوع بایگانی شده در مغز میباشد.

مناطق مختلف مغز در انواع حافظه دخیل هستند. مغز باید جهت انتقال حافظه ی بلند مدت به کوتاه مدت فعالیت کند.

بخش قشر Prefrontal اطلاعات را در حافظه ی کوتاه مدت ذخیره میکند و هیپوکامپ مسئول کد گزاری حافظه ی بلند مدت است.

حافظه کوتاه مدت

حافظه کوتاه مدت (Short-term memory)، حافظه کاری (Working memory) نیز خوانده می‌شود و در قشر Prefrontal مغز رخ میدهد.

اطلاعات در این بخش در حدود یک دقیقه ذخیره شده و ظرفیت این بخش شامل هفت مورد است. برای مثال به شما این امکان را می‌دهد که شماره تلفنی که به تازگی به شما گفته شده را بخاطر آورده و شماره‌گیری کنید.

همچنین این بخش در خواندن متن نیز دخیل بوده و در به خاطر سپردن جمله‌ای که پیش از آن خوانده‎اید کمک میکند.

 

حافظه بلند مدت

حافظه بلند (Long-term memory)، در لوب گیجگاهی مغز در هیپوتالاموس پردازش میشود و زمانی فعالیت میکند که شما میخواهید چیزی را برای طولانی مدت به خاطر بسپارید. این نوع حافظه ظرفیت تقریبا نامحدودی دارد. این بخش شامل حافظه ی آشکار و مجازی است.

 

 حافظه مهارتی

حافظه ی مهارتی (procedural) در مخچه پردازش میشود و این اطلاعات در Basal ganglia قرار میگیرد.

خاطراتی نظیر چگونگی بازی با وسایل و دوچرخه سواری و … به صورت خودکار در این بخش ذخیره میشود.

 

بطن های مغزی و مایع مغزی نخاعی

CSF در داخل بطن های مغز انسان تولید میشود

مغز انسان دارای حفره‌هایی خالی به نام بطن (Ventricle) میباشد.

در داخل بطن ها مایعی بی رنگ به نام مایع مغزی نخاعی (CSF) وجود دارد. مایع مغزی نخاعی در داخل مغز و نخاع و در اطراف آن جریان داشته و از آسیب به این دو جلوگیری میکند. این مایع، دائما با خون تبادلات انجام میدهد.

دو بطن عمیق در بین نیمکره های مغز انسان وجود دارد که بطن های جانبی نامیده میشوند. هر دوی این بطن ها با بطن سوم ارتباط دارند.

بطن میانی از طریق بطن باریک دوم به بطن چهارم، و بطن چهارم از طریق کانال سیلویوس به بطن سوم مرتبط است. مایع مغزی نخاعی از طریق ساختارهای ویژه در سینوس (sagittal) به نام arachnoid villi  جذب میشود.

تعادل میان CSF جذب شده و مقدار تولید شده، همیشه برقرار است.

اختلال و یا انسداد در سیستم می‌تواند باعث تولید بیشتر CSF شده و منجر به بزرگ شدن بطن یا Hydrocephalus شود و یا باعث تجمع CSF در نخاع گردد که Syringomyelia نامیده میشود.

 جمجمه

مغز انسان داخل جمجمه محافظت میشود.جمجمه از ۸ استخوان تشکیل شده است

 

هدف و کارکرد جمجمه (Skull)، حفاطت از مغز انسان و جلوگیری از هرگونه آسیب مغزی است. جمجمه از ۸ استخوان که در کنار هم قرار گرفته‌اند تشکیل شده، این استخوان‌ها عبارتند از:

• Frontal

• temporal

• sphenoid

• occipital

• parietal

• ethmoid

بخش صورت از ۱۴ استخوان جفت شامل Maxilla ،zygoma ،nasal ،palatine ،lacrimal ،inferior nasal conchae ،mandible و vomer تشکیل شده است.

در داخل جمجمه سه ناحیه‌ی مجزا وجود دارد: دهانه‌ی قدامی – شکاف میانی – قسمت خلفی

گاهی پزشکان به این وسیله، ناحیه‌ی تومور را مشخص میکنند. مانند middle fossa meningioma.

همچون کابل‌های خارج شده از کامپیوتر ،تمام شریان‌ها، رگ‌ها و اعصاب، از پایین جمجمه از طریق سوراخ‌های فرامینا (Foramina) خارج میشوند.

 

 اعصاب مغزی

اعصاب مغزی که از مغز خارج میشوند از طریق حفره‌هایی به نام فورامینا از جمجمه خارج میشوند. جمجمه به سه قسمت دهانه‌ی قدام، شکاف میانی، قسمت خلفی تقسیم میشود

مغز توسط ۳۱ جفت عصب نخاعی با نخاع و ۱۲ جفت عصب مغزی با سراسر بدن ارتباط برقرار میکند.

مغز ۱۰ تا از ۱۲ جفت عصب مغزی از جمله شنوایی، حرکت چشم ، احساس در صورت، حواس چشایی، بلعیدن و حرکات ماهیچه‌های صورت و گردن و شانه و زبان را کنترل میکند.

اسامی و عملکرد ۱۲ جفت عصب مغزی
عملکرد عصب	نام عصب	شماره عصب
بوییدن	حس بویایی	۱
دیدن	حس بینایی	۲
حرکت کره چشم و مردمک	عصب چشم	۳
حرکت کره چشم	Trochlear	۴
حواس صورت	اعصاب سه گانه	۵
حرکت کره چشم	عصب عضله	۶
حرکت صورت و ترشح بزاق	عصب صورت	۷
شنیدن و تعادل	عصب شنوایی و تعادل	۸
چشایی و بلع	عصب چشایی	۹
ضربان قلب و گوارش	عصب دهم مغز (واگوس)	۱۰
حرکت سر و گردن	عصب جانبی فرعی	۱۱
حرکت زبان	عصب زبانی	۱۲

مننژ

مغز و نخاع توسط بافتی سه لایه به نام مننژ (Meninge) محافظت میشوند.

این لایه‌ها از خارج به داخل عبارتند از:

• سخت شامه (Dura mater)

• عنکبوتیه (arachnoid mater)

• نرم شامه (pia mater)

 

سخت شامه: یک لایه‌ی ضخیم و سفت است که در داخل جمجمه قرار دارد. این بخش دارای دو لایه است: periosteal و meningeal dura

عنکلبوتیه: یک غشا نازک است که کل سطح مغز را پوشش می‌دهد. این بخش از بافت الاستیک (ارتجاعی) تشکیل شده.

فضای بین dura  و arachnoid  فضای subdural  خوانده میشود.

سخت شامه: بعد از برجستگی‌ها و فرورفتگی‌های مغزی این بخش سطح مغز را فرا میگیرد. سخت شامه دارای تعداد زیادی رگ خونی است که مواد مغذی و اکسیژن را به مغز میرساند.

خون رسانی به مغز

دهانه‌ی قدامی مغز توسط شریان‌های داخلی carotid تغذیه میشود و گردش خون به وسیله‌ی شریان vertebral صورت میگیرد و این دو شریان در چرخه‌ی willi به هم متصل میشوند

خون توسط دو جفت شریان به نام شریان‌های داخلی carotid و شریان‌های vertebral به مغز منتقل میشود. بیشتر خون‌رسانی توسط شریان‌های carotid صورت میگیرد.

شریان vertebral خون رسانی به مخچه، بصل النخاع و بخش زیرین مخ را انجام میدهد.

شریان راست و چپ vertebral بعد از گذشتن از جمجمه با اتصال به یکدیگر شریان basilar را تشکیل میدهند و شریان basilar و carotid در پایه‌ی مغز، با اتصال به یکدیگر چرخه‌ی willi  را ایجاد میکنند.

نمایی از چرخه‌ی willi: ارتباط شریان carotid و شریان basilar در پیشانی (Acom) و بخش خلفی (Pcom)

ارتباط میان دو شریان carotid و basilar-vertebral یک ویژگی مهم جهت ایمنی مغز است به این صورت که اگر جریان خون در یکی از شریان‌ها مسدود شود ممکن است جریان خون جانبی به چرخه‌ی willi  وارد شده و از آسیب مغزی جلوگیری کند.

گردش خون در مغز بسیار متفاوت از گردش خون در سایر نقاط بدن است.

معمولا شریان ها و رگهای خونی با هم در بخش هایی از بدن فعالیت میکنند؛ بنابراین این طور بنظر می آید که باید یک جفت رگ carotid و رگbasilar وجود داشته باشد در حالی که در مغز اینگونه نیست.

 

 سلول های مغزی

مغز انسان از دو نوع سلول به نام‌های نورون و نوروگلیا شکیل شده است.

سلول های عصبی (نورون)

نورون ها (Neurons) در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی وجود دارند اما همه‌ی آنها شامل یک جسم سلولی (Soma)، آکسون (Axon) و تعدادی دندریت (Dendrite) هستند.

سلول عصبی اطلاعات و پیام‌ها را از طریق سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی انتقال میدهد و هر نورون اطلاعات را به نورون مجاور خود منتقل میکند.

نورون ها انرژی خود را به یکدیگر انتقال میدهند و این فرآیند از طریق سیناپس صورت میگیرد. هر نورون دارای دندریت هایی است که همچون آنتن عمل کرده و پیام را از نورون دیگر دریافت میکند.

این پیام به جسم سلولی منتقل شده و در آنجا پیام پردازش می‌شود و سپس از جسم سلولی به پایانه‌ی آکسون رفته و از طریق وزیکول ها یا کیسه‌هایی که حاوی انتقال دهنده های عصبی (Neurotransmitter)، مسیر سیناپس را طی می کند و به نورون دیگر منتقل میشود.

سلول نوروگلیا:

این سلول‌ها، وظیفه‌ی تغذیه ،حفاظت و نگهداری از نورون ه ارا بر عهده دارند. به ازای هر نورون حدود ۱۰ تا ۵۰ سلول نوروگلیا وجود دارد.

شایع‌ترین تومورهای مغزی از سلول های نوروگلیا منشا میگیرند.

سلول های نوروگلیا چهار دسته‌اند:

• آستروسیست (Astrocyte): این سلول‌ها خون گردشی در مغز را تنظیم کرده و ورود و خروج مواد مغذی به مغز را کنترل میکنند، همچنین همئوستازی و ترمیم نورون ها و عملکردهای الکتریکی بین نورون ها را کنترل می‌کند.

• الیگودندروسیت (Oligodendroglia): ماده‌ی از جنس غشا به نام میلین را تولید میکند که اطراف زوائد نورون ها (آکسون و دندریت) را احاطه کرده و موجب تسریع حرکت سیگنال الکتریکی در طول آن میشود.

• اپندیمال (Ependymal): این سلول‌ها در پوشش دیواره رگ Ventricle قرار داشته و از مایع مغزی نخاعی (CSF) مراقبت میکنند.

• میکروگلیا (Microglia): این سلول‌ها وظیفه حفاظت و تامین ایمنی مغز را برعهده داشته و همچنین در آرایش دادن به سیناپس‌ها نیز نقش دارند.

 

شرکت طیف آزما طب قادر به تولید انواع مولاژهای مغز جهت آموزش  گریده است

مولاژ مغز  دو قسمتی انسان

مولاژ مغز  چهار قسمتی انسان

مولاژ مغز  هشت قسمتی انسان