สมองของมนุษย์: หน้าที่และส่วนต่างๆ (พร้อมรูปภาพ) - ไซโค

มนุษย์สมองเป็นอวัยวะที่สำคัญของระบบประสาทที่อยู่ในหัวของมนุษย์และการป้องกันโดยกะโหลกศีรษะ มีโครงสร้างและลักษณะทางกายวิภาคทั่วไปเช่นเดียวกับสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ๆ แต่มีเปลือกสมองที่พัฒนามากขึ้น

สัตว์ที่มีขนาดใหญ่กว่าเช่นปลาวาฬหรือช้างจะมีสมองที่ใหญ่กว่าในรูปแบบสัมบูรณ์ แต่เมื่อวัดโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์การเกิดสมองซึ่งชดเชยขนาดของร่างกายค่าสัมประสิทธิ์สมองของมนุษย์จะใหญ่กว่าปลาโลมาเกือบสองเท่า ทั่วไปและมีขนาดใหญ่กว่าลิงชิมแปนซีถึงสามเท่า

การขยายตัวส่วนใหญ่เกิดจากเปลือกสมองโดยเฉพาะส่วนหน้าซึ่งเกี่ยวข้องกับหน้าที่ของผู้บริหารเช่นการใช้เหตุผลการวางแผนการควบคุมตนเองและการคิดเชิงนามธรรม

เปลือกนอกซึ่งเป็นส่วนของเปลือกสมองที่อุทิศให้กับการมองเห็นก็กว้างกว่าในมนุษย์เช่นกัน

ส่วนต่างๆของสมองและลักษณะของมัน

การทำงานทางสรีรวิทยาของสมองส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการรับข้อมูลจากส่วนที่เหลือของร่างกายตีความและชี้นำการตอบสนองของร่างกาย ในที่สุดก็มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความคิดและการเคลื่อนไหวที่ร่างกายผลิตขึ้น

ประเภทของสิ่งเร้าที่สมองตีความ ได้แก่ เสียงแสงกลิ่นและความเจ็บปวด

สมองยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำงานที่สำคัญเช่นการหายใจการปล่อยฮอร์โมนหรือการรักษาระดับความดันโลหิต

ช่วยให้มนุษย์สามารถโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมได้สำเร็จโดยการสื่อสารกับผู้อื่นและโต้ตอบกับวัตถุที่ไม่มีชีวิต

สมองประกอบด้วยเซลล์ประสาทที่ทำปฏิกิริยากับส่วนที่เหลือของร่างกายผ่านไขสันหลังและระบบประสาท

นอกจากนี้ยังพบสารประกอบทางเคมีหลายชนิดในสมองที่ช่วยให้สมองคงสภาพสมดุล

การรักษาเซลล์ประสาทให้ทำงานอย่างถูกต้องและสารเคมีสมดุลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสุขภาพสมอง

ส่วนหลักของสมองจะกล่าวถึงด้านล่าง

เยื่อหุ้มสมอง

เป็นส่วนหนึ่งของการบูรณาการข้อมูลที่ได้รับผลกระทบ

เยื่อหุ้มสมองเกือบสมมาตรและแบ่งออกเป็นซีกขวาและซีกซ้าย

นักวิทยาศาสตร์แบ่งตามอัตภาพออกเป็น 4 แฉก: หน้าผากข้างขม่อมท้ายทอยและขมับ

อย่างไรก็ตามการแบ่งส่วนนี้ไม่ใช่เพราะโครงสร้างที่แท้จริงของเปลือกสมอง แต่เป็นเพราะกระดูกของกะโหลกศีรษะที่ปกป้องมัน

ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือแฉกหน้าผากและข้างขม่อมถูกแยกออกจากกันด้วยร่องกลางซึ่งเป็นรอยพับที่เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทสัมผัสหลักและเยื่อหุ้มสมองเคลื่อนที่มาบรรจบกัน

พื้นที่ต่างๆของเปลือกสมองมีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำงานของพฤติกรรมและความรู้ความเข้าใจที่แตกต่างกัน

กลีบหน้าผาก

กลีบหน้าผากเป็นหนึ่งใน 4 แฉกของซีกสมอง

กลีบนี้ควบคุมการทำงานต่างๆเช่นการแก้ปัญหาความคิดสร้างสรรค์การตัดสินสติปัญญาความสนใจพฤติกรรมปฏิกิริยาทางกายภาพการคิดเชิงนามธรรมการเคลื่อนไหวที่ประสานกันกล้ามเนื้อประสานงานและบุคลิกภาพ

กลีบข้างขม่อม

กลีบนี้เน้นที่การเคลื่อนไหวการคำนวณการวางแนวและการรับรู้บางประเภท

หากเกิดการบาดเจ็บในบริเวณนี้คุณอาจไม่สามารถทำงานประจำวันง่ายๆได้

ในกลีบข้างขม่อมสามารถพบได้:

มอเตอร์คอร์เทกซ์: ช่วยให้สมองควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกาย มันอยู่ตรงกลางส่วนบนของสมอง
เยื่อหุ้มสมองรับความรู้สึก: ตั้งอยู่ที่ส่วนหน้าของกลีบข้างขม่อมและรับข้อมูลจากไขสันหลังเกี่ยวกับตำแหน่งของส่วนต่างๆของร่างกายและวิธีการเคลื่อนไหว พื้นที่นี้สามารถใช้ในการส่งข้อมูลจากความรู้สึกสัมผัสรวมถึงความเจ็บปวดหรือความกดดันซึ่งส่งผลต่อส่วนต่างๆของร่างกาย

กลีบขมับ

กลีบขมับควบคุมการมองเห็นความจำการได้ยินและการเข้าใจคำพูด

รวมถึงพื้นที่ที่ช่วยควบคุมทักษะการพูดและการฟังพฤติกรรมและภาษา

พื้นที่ของ Wernicke เป็นส่วนหนึ่งของกลีบขมับที่ล้อมรอบประสาทหูและกำหนดและเข้าใจเสียงพูด

กลีบท้ายทอย

กลีบท้ายทอยตั้งอยู่ที่ด้านหลังของศีรษะและควบคุมการมองเห็น

การบาดเจ็บในบริเวณนี้อาจทำให้เกิดปัญหาในการอ่าน

ร่างกายแตกลาย

มันตั้งอยู่ในผนังของซีกสมองและในนั้นเป็นศูนย์สหสัมพันธ์และประสานงานที่ควบคุมจังหวะการเคลื่อนไหวการแสดงออกทางสีหน้าระหว่างการสื่อสาร

ระบบลิมบิก

การตอบสนองของฮอร์โมนส่วนใหญ่ที่ร่างกายสร้างขึ้นเริ่มต้นในบริเวณนี้

มันเกี่ยวข้องกับความจำความสนใจสัญชาตญาณทางเพศอารมณ์ (เช่นความสุขความกลัวความก้าวร้าว) บุคลิกภาพและพฤติกรรม

ระบบลิมบิกประกอบด้วย:

ไฮโปทาลามัส: รวมศูนย์ที่ควบคุมสมดุลภายในและสภาวะสมดุลของร่างกาย ควบคุมอารมณ์อุณหภูมิความหิวและความกระหาย
Amygdala: ช่วยให้คุณตอบสนองต่ออารมณ์ความกลัวหรือความทรงจำ เป็นส่วนใหญ่ของ telencephalon
Hippocampus: หน้าที่หลักคือการเรียนรู้และความจำโดยเฉพาะเพื่อแปลงหน่วยความจำระยะสั้นเป็นหน่วยความจำระยะยาว

ฐานดอก

ฐานดอกเป็นศูนย์ถ่ายทอดที่ควบคุมความสนใจซึ่งสิ่งเร้าที่ส่งผ่านไปถึงจิตสำนึก

ก้านสมอง

การทำงานของชีวิตที่สำคัญทั้งหมดเกิดขึ้นในก้านสมองรวมถึงความดันโลหิตการหายใจและการเต้นของหัวใจ

ในมนุษย์บริเวณนี้มีไขกระดูกสมองส่วนกลางและพอน

สมองส่วนกลาง: นำแรงกระตุ้นของมอเตอร์จากเปลือกสมองไปยังสะพานก้านสมองและสร้างแรงกระตุ้นทางประสาทสัมผัสจากไขสันหลังไปยังฐานดอก
นาย
Medulla oblongata: หน้าที่ของมันรวมถึงการส่งแรงกระตุ้นจากไขสันหลังไปยังสมอง นอกจากนี้ยังควบคุมการทำงานของหัวใจระบบทางเดินหายใจระบบทางเดินอาหารและการหดตัวของหลอดเลือด

สมอง

ซีรีเบลลัมมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า "สมองน้อย" และถือเป็นส่วนที่เก่าแก่ที่สุดของสมองในระดับวิวัฒนาการ

สมองน้อยควบคุมการทำงานของร่างกายที่สำคัญเช่นท่าทางการประสานงานหรือการทรงตัวทำให้มนุษย์เคลื่อนไหวได้อย่างเหมาะสม

ฟังก์ชันหลัก

หน้าที่หลักของสมองคือการทำให้ร่างกายมีชีวิตอยู่เพื่อโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อม

ทุกสิ่งที่มนุษย์คิดรู้สึกและทำเกี่ยวข้องกับหน้าที่เฉพาะของสมอง

ฟังก์ชันเหล่านี้สามารถ:

อ่อนไหว (การรับข้อมูล)

ข้อมูลจะได้รับจากสิ่งเร้าและประมวลผล

สิ่งเร้าของแหล่งกำเนิดภายนอกหรือภายในถูกจับผ่านตัวรับที่แตกต่างกัน

ตัวรับเหล่านี้เปลี่ยนสิ่งเร้าที่ได้รับผ่านสัญญาณที่มีพลัง

เรือยนต์

สมองควบคุมการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจและไม่สมัครใจ

คอร์เทกซ์ของมอเตอร์ตั้งอยู่ที่กลีบหน้าผากด้านหน้าของรอยแยกโรแลนด์

เชิงบูรณาการ

หมายถึงกิจกรรมทางจิตเช่นความสนใจความจำการเรียนรู้หรือภาษา

ผู้ป่วยส่วนใหญ่ที่ได้รับความเสียหายทางสมองบางประเภทจะสูญเสียพฤติกรรมหรือความสามารถในการรับรู้บางอย่าง

ความรู้ความเข้าใจ

ระบบประสาทและสมอง

การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างจิตใจและร่างกายเป็นทั้งความท้าทายทางปรัชญาและวิทยาศาสตร์

เป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจว่ากิจกรรมทางจิตเช่นอารมณ์และความคิดสามารถดำเนินการได้อย่างไรโดยโครงสร้างทางกายภาพที่แท้จริงเช่นเซลล์ประสาทหรือซิแนปส์

นี่คือสิ่งที่ทำให้René Descartes และมนุษยชาติส่วนใหญ่ในเวลาต่อมาเชื่อใน dualism: ความเชื่อที่ว่าจิตใจดำรงอยู่โดยไม่ขึ้นกับร่างกาย

อย่างไรก็ตามมีหลักฐานมากมายในการโต้แย้งนั้น

การบาดเจ็บที่สมองอาจส่งผลต่อจิตใจในรูปแบบต่างๆดังนั้นสมองและจิตใจจึงมีความสัมพันธ์กัน

ตัวอย่างเช่นการกระตุ้นเยื่อหุ้มสมองที่เกิดขึ้นในโรคลมชักยังทำให้เกิดความรู้สึกที่ซับซ้อนเช่นเหตุการณ์ย้อนหลังภาพหลอนและปรากฏการณ์ทางปัญญาอื่น ๆ

ดังนั้นนักประสาทวิทยาส่วนใหญ่มักจะเป็นนักวัตถุนิยม พวกเขาเชื่อว่าจิตใจสามารถลดทอนปรากฏการณ์ทางกายภาพได้

ภาษา

พื้นที่หลักของสมองสำหรับการพูดคือพื้นที่ของ Broca และพื้นที่ของ Wernicke

การเผาผลาญอาหาร

MRI ของสมอง

สมองใช้พลังงานมากกว่าที่ควรถึง 10 เท่าเมื่อพิจารณาจากขนาดของมัน

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ Marcus Raichie จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน 60-80% ของพลังงานที่สมองใช้ไปนั้นทุ่มเทให้กับการรักษาการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทต่างๆในขณะที่พลังงานส่วนที่เหลือจะทุ่มเทเพื่อตอบสนองความต้องการของสิ่งแวดล้อม

น้ำหนักและความจุ

น้ำหนัก

จากการศึกษาของมหาวิทยาลัยบาเซิลที่ทำการชันสูตรศพหญิงและชายที่ไม่มีอาการป่วยทางจิตมากกว่า 8000 ครั้งพบว่าสมองของผู้ชายมีน้ำหนักปกติอยู่ที่ 1,336 กรัมในขณะที่ผู้หญิงอยู่ที่ 1,198 กรัม

เมื่ออายุเพิ่มขึ้นน้ำหนักจะลดลง 2.7 กรัมในผู้ชายและ 2.2 กรัมในผู้หญิงในแต่ละปี

เมื่อมีความสูงทุกนิ้วน้ำหนักของสมองจะเพิ่มขึ้น 3.7 กรัมโดยเฉลี่ย

ในทางกลับกันน้ำหนักสมองไม่เกี่ยวข้องกับดัชนีมวลกาย

ความจุและความจำสมองมีเซลล์ประสาทกี่ตัว?

สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ประสาทประมาณ 100 ล้านล้านเซลล์และแต่ละเซลล์มีการเชื่อมต่อมากกว่า 1,000 เซลล์ - ซินแนปส์กับเซลล์ประสาทอื่น ๆ

ความแข็งแกร่งของซิแนปส์เหล่านั้นขึ้นอยู่กับประสบการณ์ เมื่อเซลล์ประสาทสองเซลล์ที่ด้านใดด้านหนึ่งของไฟไซแนปส์การเชื่อมต่อนั้นจะแข็งแกร่งขึ้น นอกจากนี้เพื่อปรับให้เข้ากับความแข็งแรงของการเชื่อมต่อใหม่เดนไดรต์ของเซลล์ประสาทตัวใดตัวหนึ่งจะมีขนาดใหญ่ขึ้น

การเปลี่ยนแปลงความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อและขนาดของเดนไดรต์มีผลต่อความจำและการเรียนรู้ของมนุษย์

หากเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์สามารถช่วยรักษาความสามารถในการจำที่ จำกัด ได้ด้วยการสั่งสมประสบการณ์และสิ่งที่ต้องจดจำเซลล์ประสาทที่มีอยู่จะสิ้นสุดลง

อาจกล่าวได้ว่าในกรณีนั้นจะมีพื้นที่เพียงไม่กี่กิกะไบต์คล้ายกับสมาร์ทโฟนหรือหน่วยความจำ USB

อย่างไรก็ตามเซลล์ประสาทรวมตัวกันเพื่อช่วยสร้างความทรงจำหลาย ๆ อย่างในเวลาเดียวกันเพิ่มความสามารถของสมองในการรักษาความจำและความสามารถของมัน สำหรับความสามารถนี้ความจุของสมองจะคำนวณเป็น 2.5 เพตะไบต์

หากสมองทำงานเป็นเครื่องบันทึกภาพยนตร์ก็เพียงพอที่จะเก็บซีรีส์ภาพยนตร์และเนื้อหาอื่น ๆ ไว้ได้ 3 ล้านชั่วโมง คุณจะต้องเปิดโทรทัศน์เป็นเวลา 300 ปีเพื่อใช้ความสามารถทั้งหมดนั้น (Scientamerican.com)

ตำนานการใช้สมอง 10%

มีตำนานที่เป็นที่นิยมว่าคนส่วนใหญ่ใช้สมองเพียง 10% เท่านั้น ว่ากันว่าถ้าผู้คนใช้ความสามารถที่เหลืออยู่พวกเขาจะฉลาดขึ้นมากและบรรลุความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่กว่า

อย่างไรก็ตามคำพูดนี้เป็นตำนานของเมืองไม่ได้มีพื้นฐานมาจากวิทยาศาสตร์ แม้ว่าจะยังมีงานวิจัยและเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับสมองของมนุษย์เช่นสติสัมปชัญญะหรือความจำการศึกษาของเขาชี้ให้เห็นว่าแต่ละส่วนมีหน้าที่

นักประสาทวิทยา Barry Beyerstein สร้างหลักฐาน 7 ชิ้นที่ปฏิเสธว่าใช้เพียง 10%:

การศึกษาความเสียหายของสมอง: หากใช้เพียง 10% ของสมองความเสียหายต่อส่วนอื่น ๆ ไม่ควรมีผลต่อประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามเกือบทุกพื้นที่ของสมองที่ได้รับความเสียหายทำให้สูญเสียความสามารถบางประเภท

การสแกนสมองแสดงให้เห็นว่าไม่ว่าคนที่มีสุขภาพแข็งแรงจะทำอะไรก็ตามสมองทุกส่วนจะทำงานอยู่เสมอ

สมองใช้พลังงานเป็นจำนวนมากเมื่อเทียบกับส่วนที่เหลือของร่างกายมนุษย์ สามารถใช้พลังงานได้ถึง 30% แม้ว่าจะมีน้ำหนักเพียง 2% ของร่างกายก็ตาม หากใช้เพียง 10% จะมีข้อได้เปรียบในการปรับตัวสำหรับมนุษย์ที่มีสมองขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพมากกว่าซึ่งใช้พลังงานน้อยลง

สมองไม่ได้ทำหน้าที่เป็นมวลสม่ำเสมอ แต่ประกอบด้วยบริเวณต่างๆที่ประมวลผลข้อมูลประเภทต่างๆ

มีการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคโดยใส่อิเล็กโทรดขนาดเล็กเข้าไปในสมองเพื่อวัดการทำงานของเซลล์ ถ้าเซลล์ประสาทถูกปิดใช้งาน 90% ก็น่าจะรู้แล้ว

เซลล์ประสาทสมองที่ไม่ทำงานมีแนวโน้มที่จะเสื่อมถอย ดังนั้นหากปิดการใช้งาน 90% การชันสูตรพลิกศพจะเผยให้เห็นความเสื่อมถอยอย่างมาก

ผ้า

เนื้อเยื่อสมองสามารถแบ่งออกเป็นสองชั้นใหญ่ ๆ : สสารสีเทาและสสารสีขาว

สารสีขาวประกอบด้วยแอกซอนเป็นส่วนใหญ่และหน้าที่ของมันคือการประมวลผลข้อมูลสมองอย่างถูกต้อง

เรื่องสีขาวและสีเทา

สสารสีเทาประกอบด้วยร่างกายของเซลล์ประสาทและร่างกายและมีส่วนเกี่ยวข้องกับการควบคุมมอเตอร์การรับรู้ทางประสาทสัมผัส (การมองเห็นการได้ยิน) ความจำอารมณ์ภาษาการตัดสินใจและการควบคุมตนเอง

วิวัฒนาการ

โดยทั่วไปสมองของไพรเมตมีขนาดเกือบสองเท่าของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดเท่ากัน ตลอดระยะเวลาเกือบ 7 ล้านปีที่ผ่านมาสมองของมนุษย์มีขนาดเพิ่มขึ้นเกือบสามเท่าโดยการเติบโตส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงสองปีที่ผ่านมา

ในสองในสามของวิวัฒนาการมนุษย์แรกสมองของบรรพบุรุษมนุษย์มีขนาดเท่ากับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ๆ ในปัจจุบัน

ออสตราโลพิเทคัสอาฟาเรนซิสมีกะโหลกที่มีปริมาตรภายในระหว่าง 400 ถึง 550 มิลลิเมตรซึ่งเป็นลิงชิมแปนซีประมาณ 400 มิลลิลิตรและกอริลล่าระหว่าง 500 ถึง 700 มิลลิลิตร ออสตราโลพิเทซีนซึ่งเป็นเผ่าย่อยของไพรเมต hominoid - เริ่มแสดงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและโครงสร้างเล็กน้อย ตัวอย่างเช่นนีโอคอร์เท็กซ์เริ่มขยายตัว

ในช่วงที่สามของวิวัฒนาการของมนุษย์การเพิ่มขึ้นของขนาดสมองเกือบทั้งหมดเกิดขึ้น Homo habilis ซึ่งเป็น Homo สกุลแรกที่ปรากฏเมื่อ 1.9 ล้านปีก่อนมีขนาดสมองเพิ่มขึ้นเล็กน้อยรวมถึงการขยายพื้นที่ของ Broca

ฟอสซิล Homo erectus ตัวแรกที่เรามีย้อนหลังไปถึง 1.8 ล้านปีมีขนาดค่อนข้างใหญ่กว่า 600 มล.

ต่อมามีความจุ 1,000 มล. เมื่อประมาณ 500,000 ปีที่แล้ว โฮโมเซเปียนในยุคแรกมีสมองคล้ายกับมนุษย์ในปัจจุบันโดยเฉลี่ย 1,200 มิลลิลิตรขึ้นไป

การเปลี่ยนแปลงของโฮโมเซเปียนเกิดขึ้นในภูมิภาคที่เกี่ยวข้องกับการวางแผนการสื่อสารการแก้ปัญหาและฟังก์ชันการรับรู้แบบปรับตัวอื่น ๆ

ในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมาด้วยปัญหาทางโภชนาการในสังคมเกษตรกรรมปริมาณสมองลดลงแม้ว่าในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาจะมีสังคมอุตสาหกรรมโภชนาการที่ดีขึ้นและโรคลดลง แต่ก็มี เพิ่มขึ้นใหม่

อนาคตของสมองมนุษย์อาจอยู่ร่วมกับปัญญาประดิษฐ์หรือการปรับปรุงจากพันธุวิศวกรรม

มันทำงานอย่างไร

ดูบทความ:

สมองของมนุษย์ทำงานอย่างไร

ฐานทางชีววิทยาของพฤติกรรม

การก่อตัวและการพัฒนา