Mennesket flyr ut i verdensrommet og dykker ned i havets dyp, skapte digital-TV og superkraftige datamaskiner. Imidlertid er selve mekanismen for tankeprosessen og organet der mental aktivitet oppstår, samt årsakene som får nevronene til å samhandle, fortsatt et mysterium.
Hjernen er det viktigste organet i menneskekroppen, det materielle substratet for høyere nervøs aktivitet. Det avhenger av ham hva en person føler, gjør og tenker på. Vi hører ikke med ørene og ser ikke med øynene, men med de tilsvarende områdene i hjernebarken. Det produserer også gledeshormoner, forårsaker en bølge av styrke og lindrer smerte. Nervøs aktivitet er basert på reflekser, instinkter, følelser og andre mentale fenomener. Vitenskapelig forståelse av hvordan hjernen fungerer henger fortsatt etter vår forståelse av hvordan kroppen fungerer som helhet. Dette er selvfølgelig på grunn av det faktum at hjernen er et mye mer komplekst organ sammenlignet med alle andre. Hjernen er det mest komplekse objektet i det kjente universet.
Henvisning
Hos mennesker er forholdet mellom hjernemasse og kroppsmasse i gjennomsnitt 2 %. Og hvis overflaten til dette orgelet glattes ut, vil den være omtrent 22 kvadratmeter. meter organisk materiale. Hjernen inneholder rundt 100 milliarder nerveceller (nevroner). Slik at du kan forestille deg dette beløpet, la oss minne deg på: 100 milliarder sekunder er omtrent 3 tusen år. Hver nevron kontakter 10 tusen andre. Og hver av dem er i stand til høyhastighetsoverføring av impulser som kommer fra en celle til en annen kjemisk. Nevroner kan samtidig samhandle med flere andre nevroner, inkludert de som befinner seg i fjerne deler av hjernen.
Bare fakta
- Hjernen er ledende når det gjelder energiforbruk i kroppen. Den driver 15 % av hjertet og forbruker omtrent 25 % av oksygenet som tas opp av lungene. For å levere oksygen til hjernen, fungerer tre store arterier, som er designet for å hele tiden fylle på den.
- Omtrent 95 % av hjernevevet er ferdigdannet ved 17 år. Ved slutten av puberteten danner den menneskelige hjernen et fullverdig organ.
- Hjernen føler ikke smerte. Det er ingen smertereseptorer i hjernen: hvorfor eksisterer de hvis ødeleggelse av hjernen fører til at kroppen dør? Ubehag kan kjennes av membranen som hjernen vår er innelukket i - det er slik vi opplever hodepine.
- Menn har generelt større hjerner enn kvinner. Gjennomsnittsvekten til hjernen til en voksen mann er 1375 g, og vekten til en voksen kvinne er 1275 g. De er også forskjellige i størrelsen på de forskjellige regionene. Forskere har imidlertid bevist at dette ikke har noe med intellektuelle evner å gjøre, og den største og tyngste hjernen (2850 g) som forskerne beskrev tilhørte en psykiatrisk sykehuspasient som led av idioti.
- En person bruker nesten alle ressursene i hjernen sin. Det er en myte at hjernen kun fungerer med 10 % kapasitet. Forskere har bevist at en person bruker de tilgjengelige hjernereservene i kritiske situasjoner. For eksempel, når noen løper fra en sint hund, kan han hoppe over et høyt gjerde som han vanligvis aldri ville komme over. I en nødssituasjon blir visse stoffer tilført hjernen, som stimulerer handlingene til den som befinner seg i en kritisk situasjon. I hovedsak er det doping. Imidlertid er det farlig å gjøre dette konstant - en person kan dø fordi han vil bruke opp alle reserveevnene sine.
- Hjernen kan utvikles og trenes målrettet. For eksempel er det nyttig å huske tekster, løse logiske og matematiske problemer, studere fremmedspråk og lære nye ting. Psykologer anbefaler også høyrehendte å bruke venstre hånd som "hovedhånd" med jevne mellomrom, og venstrehendte å bruke høyre hånd.
- Hjernen har egenskapen til plastisitet. Hvis en av avdelingene til vårt viktigste organ er rammet, vil andre etter en tid kunne kompensere for dets tapte funksjon. Det er hjernens plastisitet som spiller en ekstremt viktig rolle for å mestre nye ferdigheter.
- Hjerneceller gjenopprettes. Synapsene som forbinder nevroner og selve nervecellene til det viktigste organet regenereres, men ikke like raskt som cellene til andre organer. Et eksempel på dette er rehabilitering av mennesker etter traumatiske hjerneskader. Forskere har oppdaget at i den delen av hjernen som er ansvarlig for lukt, dannes modne nevroner fra forløperceller. Til rett tid hjelper de med å "fikse" den skadde hjernen. Titusenvis av nye nevroner kan dannes i cortexen hver dag, men deretter kan ikke mer enn ti tusen slå rot. I dag er to områder med aktiv nevronvekst kjent: minnesonen og sonen som er ansvarlig for bevegelse.
- Hjernen er aktiv under søvn. Det er viktig for en person å ha minne. Det kan være langsiktig og kortsiktig. Overføringen av informasjon fra kortsiktig til langtidshukommelse, memorering, "sortering i hyller" og forståelse av informasjonen som en person mottar i løpet av dagen skjer nettopp i en drøm. Og for at kroppen ikke skal gjenta bevegelsene fra drømmen i virkeligheten, skiller hjernen ut et spesielt hormon.
Hjernen kan fremskynde arbeidet betydelig. Folk som har opplevd livstruende situasjoner sier at på et øyeblikk «fløy hele livet forbi foran øynene deres». Forskere tror at hjernen, i et øyeblikk av fare og bevissthet om forestående død, fremskynder arbeidet hundrevis av ganger: den søker i minnet etter lignende omstendigheter og en måte å hjelpe en person med å redde seg selv.
Omfattende studie
Problemet med å studere den menneskelige hjernen er en av de mest spennende oppgavene i vitenskapen. Målet er å erkjenne noe som er like i kompleksitet som selve erkjennelsesinstrumentet. Tross alt var alt som har blitt studert så langt: atomet, galaksen og hjernen til et dyr enklere enn menneskehjernen. Fra et filosofisk synspunkt er det ukjent om en løsning på dette problemet er prinsipielt mulig. Tross alt er ikke de viktigste kunnskapsmidlene instrumenter eller metoder, det forblir vår menneskelige hjerne.
Det finnes ulike forskningsmetoder. Først av alt ble klinisk-anatomisk sammenligning introdusert i praksis - de så på hvilken funksjon som "mistet" når et bestemt område av hjernen ble skadet. Dermed oppdaget den franske vitenskapsmannen Paul Broca talesenteret for 150 år siden. Han la merke til at alle pasienter som ikke kan snakke har et bestemt område av hjernen påvirket. Elektroencefalografi studerer hjernens elektriske egenskaper – forskere ser på hvordan den elektriske aktiviteten til ulike deler av hjernen endres i samsvar med hva en person gjør.
Elektrofysiologer registrerer den elektriske aktiviteten til kroppens "tenkesenter" ved hjelp av elektroder som lar dem registrere utladninger av individuelle nevroner, eller ved hjelp av elektroencefalografi. Ved alvorlige hjernesykdommer kan tynne elektroder implanteres i organets vev. Dette gjorde det mulig å innhente viktig informasjon om hjernens mekanismer for å støtte høyere typer aktivitet data ble innhentet om forholdet mellom cortex og subcortex, og om kompenserende evner. En annen metode for å studere hjernefunksjoner er elektrisk stimulering av spesifikke områder. Dermed ble "motor homunculus" studert av den kanadiske nevrokirurgen Wilder Penfield. Det har vist seg at ved å stimulere visse punkter i den motoriske cortex, kan bevegelse av ulike deler av kroppen forårsakes, og representasjonen av ulike muskler og organer er etablert. På 1970-tallet, etter oppfinnelsen av datamaskiner, oppsto muligheten til å utforske den indre verdenen til en nervecelle enda mer fullstendig nye introskopimetoder: magnetoencefalografi, funksjonell magnetisk resonanstomografi og positronemisjonstomografi. I de siste tiårene har metoden for neuroimaging (observasjon av reaksjonen til individuelle deler av hjernen etter administrering av visse stoffer) utviklet seg aktivt.
Feildetektor
En veldig viktig oppdagelse ble gjort i 1968 - forskere oppdaget en feildetektor. Dette er en mekanisme som gir oss muligheten til å utføre rutinehandlinger uten å tenke: for eksempel vaske, kle på oss og samtidig tenke på våre saker. Feildetektoren under slike omstendigheter overvåker hele tiden om du handler riktig. Eller for eksempel begynner en person plutselig å føle seg ukomfortabel - han kommer hjem og oppdager at han har glemt å skru av gassen. Feildetektoren lar oss ikke en gang tenke på dusinvis av problemer og løse dem "automatisk", og umiddelbart avvise uakseptable handlingsalternativer. I løpet av de siste tiårene har vitenskapen lært hvor mange interne mekanismer i menneskekroppen fungerer. For eksempel banen som det visuelle signalet går fra netthinnen til hjernen. For å løse en mer kompleks oppgave – å tenke, gjenkjenne et signal – er et stort system involvert, som er fordelt over hele hjernen. Imidlertid er "kontrollsenteret" ennå ikke funnet, og det er ikke engang kjent om det eksisterer.
genial hjerne
Siden midten av 1800-tallet har forskere forsøkt å studere de anatomiske egenskapene til hjernen til mennesker med enestående evner. Mange medisinske fakulteter i Europa holdt de tilsvarende forberedelsene, inkludert professorer i medisin som testamenterte hjernen sin til vitenskapen i løpet av livet. Russiske forskere lå ikke bak dem. I 1867, på den all-russiske etnografiske utstillingen, organisert av Imperial Society of Natural History Lovers, ble 500 hodeskaller og forberedelser av innholdet presentert. I 1887 publiserte anatom Dmitry Zernov resultatene av en studie av hjernen til den legendariske generalen Mikhail Skobelev. I 1908 studerte akademiker Vladimir Bekhterev og professor Richard Weinberg lignende forberedelser til avdøde Dmitry Mendeleev. Lignende preparater av organene til Borodin, Rubinstein og matematikeren Pafnuty Chebyshev er bevart i det anatomiske museet til Military Medical Academy i St. Petersburg. I 1915 beskrev nevrokirurg Boris Smirnov i detalj hjernene til kjemikeren Nikolai Zinin, patologen Viktor Pashutin og forfatteren Mikhail Saltykov-Shchedrin. I Paris ble hjernen til Ivan Turgenev, hvis vekt nådde rekord i 2012, undersøkt I Stockholm jobbet kjente forskere, inkludert Sofia Kovalevskaya, med de tilsvarende forberedelsene. Spesialister fra Moscow Brain Institute undersøkte nøye "tankesentrene" til lederne av proletariatet: Lenin og Stalin, Kirov og Kalinin, studerte viklingene til den store tenoren Leonid Sobinov, forfatteren Maxim Gorky, poeten Vladimir Mayakovsky, regissøren Sergei Eisenstein. .. I dag er forskere overbevist om at ved første øyekast skiller hjernen til talentfulle mennesker seg ikke ut på noen måte fra gjennomsnittet. Disse organene er forskjellige i struktur, størrelse, form, men ingenting avhenger av dette. Vi vet fortsatt ikke hva som gjør en person talentfull. Vi kan bare anta at hjernen til slike mennesker er litt "ødelagt." Han kan gjøre ting som vanlige mennesker ikke kan, noe som betyr at han ikke er som alle andre.
Hjernen er hovedregulatoren av funksjonene til enhver levende organisme, et av elementene Inntil nå studerer medisinske forskere funksjonene til hjernen og oppdager dens utrolige nye evner. Dette er et veldig komplekst organ som forbinder kroppen vår med det ytre miljøet. Hjernens deler og deres funksjoner regulerer alle livsprosesser. Eksterne reseptorer fanger opp signaler og informerer en del av hjernen om innkommende stimuli (lys, lyd, taktil og mange andre). Responsen kommer umiddelbart. La oss se nærmere på hvordan vår viktigste "prosessor" fungerer.
Generell beskrivelse av hjernen
Delene av hjernen og deres funksjoner styrer våre livsprosesser fullstendig. Den menneskelige hjernen består av 25 milliarder nevroner. Dette utrolige antallet celler danner den grå substansen. Hjernen er dekket av flere membraner:
- myk;
- hard;
- arachnoid (cerebrospinalvæske sirkulerer her).
Brennevin er cerebrospinalvæske i hjernen den spiller rollen som en støtdemper, en beskytter mot enhver slagkraft.
Både menn og kvinner har nøyaktig samme hjerneutvikling, selv om vekten er forskjellig. Nylig har debatten stilnet om at hjernevekt spiller en viss rolle i mental utvikling og intellektuelle evner. Konklusjonen er klar - dette er ikke tilfelle. Vekten av hjernen er omtrent 2% av den totale vekten til en person. Hos menn er vekten i gjennomsnitt 1 370 g, og hos kvinner - 1 240 g. Funksjonene til delene av den menneskelige hjernen er utviklet som standard, og livsaktiviteten avhenger av dem. Mentale evner avhenger av de kvantitative forbindelsene som skapes i hjernen. Hver hjernecelle er et nevron som genererer og overfører impulser.
Hulrommene inne i hjernen kalles ventrikler. Sammenkoblede kraniale nerver går til forskjellige seksjoner.
Funksjoner av hjerneregioner (tabell)
Hver del av hjernen gjør sin egen jobb. Tabellen nedenfor viser dette tydelig. Hjernen, som en datamaskin, utfører tydelig oppgavene sine, og mottar kommandoer fra omverdenen.
Tabellen avslører funksjonene til hjerneseksjonene skjematisk og kortfattet.
Nedenfor skal vi se nærmere på delene av hjernen.
Struktur
Bildet viser hvordan hjernen fungerer. Til tross for dette spiller alle deler av hjernen og deres funksjoner en stor rolle i kroppens funksjon. Det er fem hovedavdelinger:
- endelig (av den totale massen er 80%);
- bakre (pons og lillehjernen);
- middels;
- avlang;
- gjennomsnitt.
Samtidig er hjernen delt inn i tre hoveddeler: hjernestammen, lillehjernen og de to hjernehalvdelene.
Finitt hjerne
Det er umulig å kort beskrive hjernens struktur. For å forstå delene av hjernen og deres funksjoner, er det nødvendig å studere strukturen deres nøye.
Telencephalon strekker seg fra frontalbenet til oksipitalbenet. Her tar vi for oss to store halvkuler: venstre og høyre. Denne seksjonen skiller seg fra andre i det største antallet spor og viklinger. Utviklingen og strukturen til hjernen er nært forbundet. Eksperter har identifisert tre typer bark:
- eldgammel (med lukttuberkel, fremre perforert substans, semilunar subcallosal og lateral subcallosal gyrus);
- gammel (med dentate gyrus - fascia og hippocambus);
- ny (representerer hele gjenværende del av cortex).
Halvkulene er atskilt av en langsgående rille i dens dybder er det fornix og corpus callosum, som forbinder halvkulene. Selve corpus callosum er foret og tilhører neocortex. Strukturen til halvkulene er ganske kompleks og ligner et flernivåsystem. Her skiller vi mellom frontal-, temporal-, parietal- og occipitallapper, subcortex og cortex. Cerebrale hemisfærer utfører et stort antall funksjoner. Det er verdt å merke seg at venstre hjernehalvdel kontrollerer høyre side av kroppen, og høyre hjernehalvdel, tvert imot, kontrollerer venstre.
Bark
Overflatelaget av hjernen er cortex, det er 3 mm tykt og dekker halvkulene. Strukturen består av vertikale nerveceller med prosesser. Cortex inneholder også efferente og afferente nervefibre, samt neuroglia. Hjernens deler og deres funksjoner er omtalt i tabellen, men hva er cortex? Den komplekse strukturen har horisontal lagdeling. Strukturen har seks lag:
- ytre pyramideformet;
- ekstern granulær;
- indre granulær;
- molekylær;
- indre pyramideformet;
- med spindelceller.
Hver har en forskjellig bredde, tetthet og form av nevroner. Vertikale bunter av nervefibre gir cortex vertikale striper. Arealet av cortex er omtrent 2200 kvadratcentimeter, antallet nevroner her når ti milliarder.
Deler av hjernen og deres funksjoner: cortex
Cortex kontrollerer flere spesifikke funksjoner i kroppen. Hver aksje er ansvarlig for sine egne parametere. La oss se nærmere på funksjonene knyttet til kalving:
- temporal - kontrollerer luktesansen og hørselen;
- parietal - ansvarlig for smak og berøring;
- occipital - syn;
- frontal - kompleks tenkning, bevegelse og tale.
Hver nevron kontakter andre nevroner, det er opptil ti tusen kontakter (grå substans). Nervetråder er hvit substans. En viss del forener hjernehalvdelene. Hvit substans inkluderer tre typer fibre:
- assosiasjonsformer forbinder forskjellige kortikale områder i en halvkule;
- commissural koble halvkulene til hverandre;
- projeksjon kommuniserer med lavere formasjoner og har analysatorbaner.
Med tanke på strukturen og funksjonene til deler av hjernen, er det nødvendig å understreke rollen til grå og hvit substans. Halvkulene har (grå substans) inne, deres hovedfunksjon er overføring av informasjon. Hvit substans er lokalisert mellom hjernebarken og basalgangliene. Det er fire deler her:
- mellom sporene i gyrien;
- på de ytre stedene av halvkulene;
- inkludert i den indre kapselen;
- lokalisert i corpus callosum.
Den hvite substansen som ligger her er dannet av nervefibre og forbinder gyral cortex med de underliggende seksjonene. danner subcortex av hjernen.
Telencephalon kontrollerer alle de vitale funksjonene til kroppen, så vel som de intellektuelle evnene til en person.
Diencephalon
Delene av hjernen og deres funksjoner (tabellen er presentert ovenfor) inkluderer diencephalon. Hvis du ser mer detaljert, er det verdt å si at den består av ventrale og dorsale deler. Den ventrale regionen inkluderer hypothalamus, den dorsale regionen inkluderer thalamus, metathalamus og epithalamus.
Thalamus er et mellomledd som sender mottatte stimuli til halvkulene. Det kalles ofte "visuell thalamus". Det hjelper kroppen raskt å tilpasse seg endringer i det ytre miljøet. Thalamus er koblet til lillehjernen via det limbiske systemet.
Hypothalamus kontrollerer autonome funksjoner. Påvirkningen går gjennom nervesystemet, og selvfølgelig de endokrine kjertlene. Regulerer funksjonen til de endokrine kjertlene, kontrollerer metabolismen. Hypofysen ligger rett under den. Kroppstemperatur, kardiovaskulære og fordøyelsessystemer reguleres. Hypothalamus kontrollerer også spise- og drikkeatferden vår, regulerer våkenhet og søvn.
Bak
Bakhjernen inkluderer pons, som er plassert foran, og lillehjernen, som ligger bak. Ved å studere strukturen og funksjonene til deler av hjernen, la oss se nærmere på strukturen til pons: dorsaloverflaten er dekket av lillehjernen, den ventrale overflaten er representert av en fibrøs struktur. Fibrene er rettet på tvers i denne seksjonen. På hver side av ponsene strekker de seg til den midtre lillehjernens peduncle. Utseendemessig ligner broen en fortykket hvit pute plassert over medulla oblongata. Nerverøttene går ut i bulbar-pontinesporet.
Strukturen til den bakre broen: den frontale delen viser at det er en del av den fremre (stor ventrale) og bakre (liten dorsale) del. Grensen mellom dem er den trapesformede kroppen, hvis tverrgående tykke fibre anses å være hørselskanalen. Ledningsfunksjonen er helt avhengig av bakhjernen.
Lillehjernen (liten hjerne)
Tabellen "Hjernedeling, struktur, funksjoner" indikerer at lillehjernen er ansvarlig for koordinering og bevegelse av kroppen. Denne delen ligger bak brua. Lillehjernen blir ofte referert til som "den lille hjernen". Den okkuperer den bakre kraniale fossa og dekker rhomboid fossa. Massen til lillehjernen varierer fra 130 til 160 g. Hjernehalvdelene er plassert over, som er atskilt med en tverrgående sprekk. Den nedre delen av lillehjernen ligger ved siden av medulla oblongata.
Her er det to halvkuler, den nedre, øvre overflaten og vermis. Grensen mellom dem kalles et horisontalt dypt gap. Mange sprekker kutter overflaten av lillehjernen, mellom dem er det tynne viklinger (rygger). Mellom rillene er det grupper av gyri, delt inn i lobuler de representerer lappene i lillehjernen (posterior, flocnonodular, anterior).
Lillehjernen inneholder både den grå og den grå ligger i periferien, danner cortex med molekylære og piriforme nevroner, og det granulære laget. Under cortex er det en hvit substans som trenger inn i viklingene. Den hvite substansen inneholder inneslutninger av grått (dets kjerner). I tverrsnitt ser dette forholdet ut som et tre. De som kjenner strukturen til den menneskelige hjernen og funksjonene til dens deler, vil lett svare at lillehjernen er en regulator for koordineringen av bevegelsene til kroppen vår.
Midthjerne
Mellomhjernen er lokalisert i fremre pons og strekker seg til papillærlegemene, så vel som til de optiske kanalene. Her identifiseres klynger av kjerner, som kalles quadrigeminale tuberkler. Strukturen og funksjonene til hjerneseksjonene (tabell) indikerer at denne delen er ansvarlig for latent syn, orienteringsrefleksen, gir orientering til reflekser til visuelle og lydstimuli, og opprettholder også tonen i musklene i menneskekroppen.
Medulla oblongata: stammedel
Medulla oblongata er en naturlig forlengelse av ryggmargen. Derfor er det mange likheter i strukturen. Dette blir spesielt tydelig hvis vi undersøker den hvite substansen i detalj. Dens korte og lange nervefibre representerer det. Den grå substansen er her representert i form av kjerner. Hjernens deler og deres funksjoner (tabellen over) indikerer at medulla oblongata styrer balansen vår, koordinasjonen, regulerer stoffskiftet, styrer pusten og blodsirkulasjonen. Det er også ansvarlig for slike viktige reflekser i kroppen vår som nysing og hosting, oppkast.
Hjernestammen er delt inn i bakhjernen og mellomhjernen. Stammen kalles midten, medulla oblongata, pons og diencephalon. Dens struktur består av synkende og stigende veier som forbinder stammen med ryggmargen og hjernen. Denne delen overvåker hjerteslag, pust og artikulert tale.
Doktor i medisinske vitenskaper V. Grinevich, professor ved avdelingen for histologi og embryologi ved det russiske statlige medisinske universitetet, vinner av Fogarty Fellowship (National Institutes of Health, USA), Alexander von Humboldt Fellowship (Tyskland) og European Academy Prize.
1. Vennligst beskriv tilstanden til vitenskapsfeltet der du arbeider, hvordan var det for omtrent 20 år siden? Hvilken forskning ble utført da, hvilke vitenskapelige resultater var de mest betydningsfulle? Hvem av dem har ikke mistet sin relevans i dag (hva er igjen i grunnlaget for byggingen av moderne vitenskap)?
2. Beskriv den nåværende tilstanden til feltet vitenskap og teknologi der du arbeider. Hvilke verk fra de siste årene anser du som de viktigste og mest grunnleggende?
3. Hvilke milepæler vil ditt vitenskapsfelt nå om 20 år? Hvilke grunnleggende problemer tror du kan løses, hvilke problemer vil bekymre forskere på slutten av første kvartal av det 21. århundre?
Spørsmålene i spørreskjemaet "I går, i dag, i morgen" (se "Vitenskap og liv" nr. , , 2004; nr. , , , 2005) er besvart av kjente forskere - forfatterne av "Science and Life".
"I går". Vitenskapsfeltet som jeg studerer er endokrinologi, som studerer fysiologien og patologien til de endokrine kjertlene: skjoldbruskkjertelen, gonader, binyrene osv. Helheten deres kalles det endokrine systemet. De viktigste aktive prinsippene i det er biologisk aktive stoffer - hormoner. Det er bemerkelsesverdig at begrepet "hormon" (fra det eldgamle greske verbet "hormao" - å sette i gang, motivere) fyller 100 år i år. Den ble introdusert av den amerikansk-engelske fysiologen Ernest Starling, hvis forelesninger, holdt i juni 1905 ved Royal College of Physicians i London, i hovedsak begynte endokrinologi som en vitenskap.
Den mest betydningsfulle oppdagelsen innen endokrinologi gjort siden Starlings tid var oppdagelsen i hjernen av biologisk aktive stoffer som har egenskapene til hormoner. De slippes ut i blodet og stimulerer de endokrine kjertlene, og koordinerer aktivitetene deres. Disse stoffene ble kalt nevrohormoner, og grenen av endokrinologien som studerer dem ble kalt nevroendokrinologi.
Det viste seg at hjernen (nemlig dens evolusjonært eldgamle avdeling - hypothalamus) er "komponisten" av orkesteret av endokrine kjertler. Hypothalamiske nevrohormoner virker på hypofysen, som skiller ut et bredt spekter av hormoner, som igjen stimulerer de endokrine kjertlene. Forresten, hypofysen, et lite vedheng av hjernen, er kjent selv for publikum som ikke er bevandret i vitenskap takket være M. A. Bulakovs historie "The Heart of a Dog" og dens strålende filmatisering. Gjennom hypofysen oppstår finjustering av arbeidet til de endokrine kjertlene, som regulerer kroppens seksuelle funksjoner, en tilstrekkelig respons på stress, vekst og reproduksjon av kroppsceller, forbruk av oksygen og glukose av vev og mange andre fysiologiske prosesser.
Amerikanske forskere Andrew Shelley og Roger Guillemin ble tildelt Nobelprisen i 1977 for sin oppdagelse av nevrohormoner. Til nå er dette den eneste nobelprisen innen endokrinologi.
"I dag". For tiden er det en aktiv akkumulering av informasjon om gener til nevrohormoner, reguleringen av deres aktivitet, effekten av hormoner på reseptorene til kroppsceller og deres deltakelse i forskjellige patologiske prosesser. Innhenting av slike data har blitt mulig takket være utviklingen av sofistikerte genetiske og molekylærbiologiske metoder som har dukket opp de siste 10-20 årene. For det første dreier dette seg om manipulasjoner med DNA, som et resultat av at det er mulig å skaffe dyr uten et bestemt gen (såkalte knockout-dyr), samt med et endret eller nytt gen fra en annen organisme (transgene dyr).
Vår forståelse av virkningsspekteret til hormoner utvides. De ble involvert i komplekse atferdshandlinger. I tillegg kontrollerer nevrohormoner ikke bare de endokrine kjertlene, men også andre kroppssystemer, som immun- og kardiovaskulære systemer. Dette ble oppdaget tilbake på 30-40-tallet av det 20. århundre av "faren" til studiet av stress, den kanadiske forskeren Hans Selye. Det viste seg at hos dyr som var utsatt for følelsesmessig stress i lang tid, ble binyrene forstørret og samtidig ble thymuskjertelen, immunsystemets sentrale organ, redusert. Deretter ble det klart at under stress produserer hjernen nevrohormoner som stimulerer binyrebarken, som begynner å produsere steroidhormoner. En av dem, kortisol (hos gnagere, kortikosteron), ofte kalt stresshormonet, undertrykker direkte immunsystemet. Stort sett takket være denne observasjonen har en ny medisinsk og biologisk disiplin dukket opp - nevroimmunoendokrinologi, som studerer samspillet mellom nerve-, immun- og endokrine systemer.
For å illustrere hva nevroimmunoendokrinologi gjør, vil jeg gi et eksempel. Hver av oss har på et tidspunkt lidd av virus- eller bakterieinfeksjoner. I dette tilfellet aktiveres immunsystemet, cellene produserer mange stoffer som tar sikte på å ødelegge kilden til patogenet. Blant det brede spekteret av disse stoffene er en gruppe proteiner kalt cytokiner. I immunsystemet spiller de rollen som koordinatorer av ulike typer celler. Cytokiner kommer inn i blodet og stimulerer hjerneceller som produserer nevrohormoner. Et av disse nevrohormonene, kortikolberin, utløser produksjonen av kortisol i binyrebarken gjennom hypofysen. Og kortisol, som vi sa ovenfor, reduserer selektivt immunresponsen, og forhindrer overdreven aktivering av immunsystemet, noe som kan føre til skade på eget vev (som skjer ved autoimmune sykdommer). Dermed er alle integrerende systemer i kroppen - nervøse, immune, endokrine - under kampen mot infeksjon kombinert til ett funksjonelt nevroimmun-endokrine system.
Slutten av det tjuende århundre ga oss et nytt nytt kunnskapsområde der nevrohormoner spiller en sentral rolle - atferdsnevroendokrinologi. Jeg vil gi eksempler. Et av nevrohormonene, oksytocin, forårsaker livmorsammentrekninger under fødsel. Derfor er syntetiske analoger av oksytocin mye brukt i klinikken for å stimulere fødsel. Men oksytocin har en annen funksjon: det er ansvarlig for morsinstinktet. Hos gnagere, etter fødselen, dreper moren noen ganger (det er ennå ikke klart hvorfor) hennes avkom. Men hvis en slik kvinne før fødselen får en snus av oksytocin, blir hun en eksemplarisk mor som beskytter ungene sine.
Et annet nevrohormon, kortikoliberin (jeg har allerede nevnt det), er ansvarlig for å regulere funksjonene til binyrebarken. I tillegg viste det seg at kortikoliberin også provoserer utviklingen av depressive tilstander. Innholdet i cerebrospinalvæsken til personer som lider av depresjon økes flere ganger. Det er ikke overraskende at knockout-mus som er ufølsomme for kortikotropinhormoner (som mangler reseptoren for dette nevrohormonet i hjernen) viser utrolig motstand mot stress og ikke ser ut til å lide av depresjon.
"I morgen". Nå i vitenskapen om hormoner er det en skredlignende opphopning av ny kunnskap. Dette gjelder imidlertid ikke bare endokrinologi. Og for ikke å "gå seg vill" i en gigantisk haug med informasjon, blir forskere tvunget til å begrense omfanget av interessene deres, noe som uunngåelig fører til en dypere isolasjon av vitenskapelige felt fra hverandre. Jeg vil ikke være original hvis jeg sier at forskere til syvende og sist må lage en slags generelle, integrerende modeller av kroppens funksjon, muligens basert på matematiske og datateknologier. Ellers vil ingen, selv den mest lærde spesialisten, kunne se hele bildet.
Mer spesifikt vil bruken av nevrohormoner i klinisk praksis øke. En person vil sannsynligvis få nye nevrohormonelle legemidler som hjelper mot sykdommer i immunsystemet. Det er for eksempel et slikt nevrohormon - somatostatin. Dens hovedfunksjon i kroppen vår er assosiert med hemming av sekresjonen av veksthormon (den har en rivaliserende partner - somatoliberin, som har motsatt effekt). Men i tillegg til dette har somatostatin en fantastisk evne til å påvirke immunsystemet, og dets syntetiske analoger har et strålende perspektiv for bruk i klinikken for autoimmune sykdommer (revmatisme, leddgikt). Og stoffer som er antagonister av et annet nevrohormon, kortikoliberin, gjennomgår allerede kliniske studier for behandling av depressive tilstander.
Ved å oppsummere det ovenstående kan vi konkludere med at endokrinologi, som "vokst opp" fra 1800-tallet, på slutten av 1900-tallet ga en ny gren - nevroendokrinologi, som studerer hvordan det endokrine systemet kontrolleres av hjernen. For flere år siden dukket det opp to nye, fantastiske kunnskapsområder – nevroimmunoendokrinologi og atferdsnevroendokrinologi. Begge retninger har allerede funnet sine måter å bruke i klinikken for sykdommer i immunsystemet og psykiatrien. Og hvilke andre nye ideer som vil oppstå i fremtiden - fremtiden vil vise.
1. Oksygenmangel i 5–10 minutter fører til irreversibel hjerneskade.
2. Hjernen utvikler seg og tilpasser seg lett nye ting selv i 40-årsalderen. Nedgangen i mental aktivitet begynner når en person fyller 50 år.
3. Opptil 20 % av oksygenet og blodet i kroppen brukes på "utnyttelse" av hjernen.
4. Det er et "dumhetsvirus". Det endrer en persons DNA på en slik måte at pasientens intelligensnivå synker – hjerneaktivitet, evnen til å lære og huske ny informasjon reduseres.
5. Mens den er våken, produserer den menneskelige hjernen nok elektrisitet til å drive en liten lyspære.
6. Vold i hjemmet har samme effekt på et barns hjerne som å slåss i en ekte kamp har på en soldat.
7. Det er vitenskapelig bevist at selv en liten bruk av makt endrer hjernens algoritmer og reduserer nivået av empati (evnen til å føle med følelsene til en annen person).
8. Smaksløkene i menneskekroppen kan finnes i magen, tarmen, bukspyttkjertelen, lungene, anus, testiklene og... selvfølgelig i hjernen.
9. Patologen som utførte obduksjonen av Albert Einstein... stjal hjernen hans og lagret den i en krukke med alkohol i 20 år.
10. 60 % av hjernen din er... fett.
11. Menneskelig hjerne har samme konsistens som tofu.
12. Lukten av sjokolade aktiverer theta hjernebølger. Som et resultat oppstår avslapning.
13. Under orgasme frigjør hjernen så mye dopamin (lysthormonet) at den blir lik hjernen til en heroinmisbruker.
14. Å glemme er en gunstig prosess for hjernen. Fjerning av unødvendig informasjon hjelper nervesystemet med å opprettholde plastisiteten.
15. Alkohol hjelper deg ikke med å glemme det du gjorde i går. Når en person blir, som de sier, "dumt" full, blokkerer hjernen rett og slett midlertidig evnen til å skape minner om det han så.
16. Sphenopalatin ganglioneuralgi er det vitenskapelige navnet på en sykdom der hodepine oppstår på grunn av rask spising av iskrem.
17. Hjernen er IKKE delt inn i venstre og høyre hjernehalvdel - dette er en myte. De jobber i par.
18. Forskere har funnet ut at langvarig bruk av mobiltelefoner øker risikoen for hjernekreft betydelig.
19. Søvnmangel påvirker hjernen på flere måter. Disse inkluderer å ta dårlige beslutninger og langsomme reaksjoner.
20. Forskere sier at den menneskelige hjernen oppfatter avvisning av noe som fysisk smerte.
21. Det tar 6 minutter for hjerneceller å reagere på alkoholforbruk.
22. Når du lærer noe nytt, endres strukturen i hjernen din. Ja, ja, hun har allerede forandret seg :)
23. En kirurg kan fjerne opptil halve hjernen uten negative effekter på personlighet eller hukommelse.
24. Futuristen Ray Kurzweil tror at den gjennomsnittlige bærbare datamaskinen på 1000 dollar vil ta igjen hjernen når det gjelder ytelse tidligst i 2023.
25. Musikk aktiverer de samme delene av hjernen som frigjør dopamin under mat eller sex.
27. En følelse av selvtillit kan induseres ved å kunstig stimulere et bestemt område av hjernen. I dette tilfellet er det ikke behov for verken fakta eller bevis.
28. Vi har flere hjerneceller enn en nyfødt – flere enn vi noen gang vil ha igjen.
29. Halvparten av genene dine beskriver det unike "designet" til din egen hjerne i all sin originalitet, den andre halvparten beskriver organiseringen av de andre 98 prosentene av kroppen din.
30. Barnets hjerne forbruker opptil 50 % av glukosen babyen får. Det er nok derfor de sover så mye.
31. I 2015 brukte verdens fjerde kraftigste superdatamaskin 40 minutter på å simulere hjernens funksjon i bare ett sekund.
32. Den menneskelige hjernen består av 100 milliarder nevroner og 1 billion gliaceller.
33. I hvile forbruker hjernen 1/5 av en kalori per minutt.
34. Vitenskapelig fakta: En streng diett kan føre til at hjernen din spiser seg selv.
35. Det er ingen forskjeller i hjernens anatomi mellom mennesker med og uten autisme.
Hva er frie radikaler?
Hvorfor, hvis du blander alle fargene, får du brun og ikke hvit, fordi hvit inneholder alle fargene?
