CERVELLO UMANO: FUNZIONI E PARTI (CON IMMAGINI) - NEUROPSICOLOGIA

Il cervello umano è l'organo centrale del sistema nervoso, situato nella testa dell'essere umano e protetto dal cranio. Ha la stessa struttura generale e anatomia del cervello di altri mammiferi, ma con una corteccia cerebrale più sviluppata.

Animali più grandi come balene o elefanti hanno cervelli più grandi in termini assoluti, ma se misurato utilizzando il coefficiente di encefalizzazione, che compensa le dimensioni del corpo, il coefficiente del cervello umano è quasi il doppio di quello del delfino. comune e tre volte più grande di quella dello scimpanzé.

La maggior parte dell'espansione è dovuta alla corteccia cerebrale, in particolare ai lobi frontali, che sono associati a funzioni esecutive come il ragionamento, la pianificazione, l'autocontrollo e il pensiero astratto.

Anche la corteccia visiva, la parte della corteccia cerebrale dedicata alla visione, è più ampia negli esseri umani.

Parti del cervello e loro caratteristiche

Molte delle funzioni fisiologiche del cervello implicano la ricezione di informazioni dal resto del corpo, l'interpretazione e la guida della risposta del corpo. In definitiva è responsabile del pensiero e del movimento che il corpo produce.

I tipi di stimoli che il cervello interpreta includono suoni, luce, odori e dolore.

Il cervello è anche coinvolto in operazioni vitali come la respirazione, il rilascio di ormoni o il mantenimento del livello di pressione sanguigna.

Consente agli esseri umani di interagire con successo con l'ambiente comunicando con gli altri e interagendo con oggetti inanimati.

Il cervello è costituito da cellule nervose che interagiscono con il resto del corpo attraverso il midollo spinale e il sistema nervoso.

Inoltre, nel cervello si trovano vari composti chimici che aiutano il cervello a mantenere la sua omeostasi.

Mantenere le cellule nervose funzionanti correttamente e le sostanze chimiche bilanciate è essenziale per la salute del cervello.

Le parti principali del cervello saranno discusse di seguito.

Corteccia cerebrale

È la parte integrante delle informazioni afferenti ed efferenti.

La corteccia è quasi simmetrica ed è divisa negli emisferi destro e sinistro.

Gli scienziati lo hanno convenzionalmente diviso in 4 lobi: frontale, parietale, occipitale e temporale.

Tuttavia, questa divisione non è dovuta alla struttura effettiva della corteccia cerebrale, ma a causa delle ossa del cranio che la proteggono.

L'unica eccezione è che i lobi frontale e parietale sono separati dal solco centrale, una piega in cui si incontrano la corteccia somatosensoriale primaria e quella motoria.

Le diverse aree della corteccia cerebrale sono coinvolte in diverse funzioni comportamentali e cognitive.

Lobo frontale

Il lobo frontale è uno dei 4 lobi dell'emisfero cerebrale.

Questo lobo controlla varie funzioni come la risoluzione dei problemi, il pensiero creativo, il giudizio, l'intelletto, l'attenzione, il comportamento, le reazioni fisiche, il pensiero astratto, i movimenti coordinati, i muscoli coordinati e la personalità.

Lobo parietale

Questo lobo si concentra su movimento, calcolo, orientamento e alcuni tipi di riconoscimento.

Se si verifica un infortunio in quest'area, potresti non essere in grado di svolgere semplici attività quotidiane.

Nel lobo parietale si possono trovare:

La corteccia motoria: consente al cervello di controllare il movimento del corpo. Si trova nella parte centrale superiore del cervello.
La corteccia sensoriale: si trova nella parte anteriore del lobo parietale e riceve informazioni dal midollo spinale sulla posizione di varie parti del corpo e su come si muovono. Questa regione può anche essere utilizzata per trasmettere informazioni dal senso del tatto, incluso il dolore o la pressione, che colpisce diverse parti del corpo.

Lobo temporale

Il lobo temporale controlla la memoria visiva, uditiva e la comprensione del parlato.

Comprende aree che aiutano a controllare la capacità di parlare e ascoltare, il comportamento e il linguaggio.

L'area di Wernicke è una porzione del lobo temporale che circonda la corteccia uditiva e formula e comprende la parola.

Lobo occipitale

Il lobo occipitale si trova nella parte posteriore della testa e controlla la vista.

Un infortunio in quest'area può causare difficoltà di lettura.

Corpo striato

Si trova nelle pareti degli emisferi cerebrali e in esso si trovano i centri di correlazione e coordinazione che regolano il ritmo dei movimenti, le espressioni facciali durante la comunicazione.

Sistema limbico

La maggior parte delle risposte ormonali che il corpo genera iniziano in quest'area.

È correlato alla memoria, all'attenzione, agli istinti sessuali, alle emozioni (ad es. Piacere, paura, aggressività), alla personalità e al comportamento.

Il sistema limbico comprende:

Ipotalamo: comprende centri che regolano l'equilibrio interno e l'omeostasi del corpo. Controlla il tuo umore, la temperatura, la fame e la sete.
Amigdala: ti permette di rispondere a emozioni, paure o ricordi. È una grande porzione del telencefalo.
Ippocampo: le sue funzioni principali sono l'apprendimento e la memoria, in particolare per convertire la memoria a breve termine in memoria a lungo termine.

talamo

Il talamo è un centro di ritrasmissione che controlla l'attenzione attraverso la quale passano gli stimoli afferenti che raggiungono la coscienza.

Tronco encefalico

Tutte le funzioni vitali della vita hanno origine nel tronco cerebrale, compresa la pressione sanguigna, la respirazione e il battito cardiaco.

Negli esseri umani, quest'area contiene il midollo, il mesencefalo e il ponte.

Mesencefalo: conduce gli impulsi motori dalla corteccia cerebrale al ponte del tronco encefalico e conduce gli impulsi sensoriali dal midollo spinale al talamo.
Capo
Midollo allungato: le sue funzioni includono la trasmissione degli impulsi dal midollo spinale al cervello. Regolano anche le funzioni cardiache, respiratorie, gastrointestinali e vasocostrittori.

Cervelletto

Il cervelletto è anche conosciuto come il "piccolo cervello" ed è considerato la parte più antica del cervello sulla scala evolutiva.

Il cervelletto controlla le funzioni essenziali del corpo come la postura, la coordinazione o l'equilibrio, consentendo agli esseri umani di muoversi correttamente.

Principali funzioni

La funzione principale del cervello è mantenere il corpo in vita per interagire con l'ambiente.

Tutto ciò che l'essere umano pensa, sente e fa ha a che fare con funzioni specifiche del cervello.

Queste funzioni possono essere:

Sensibile (ricezione dati)

Le informazioni vengono ricevute dagli stimoli ed elaborate.

Gli stimoli di origine esterna o interna vengono catturati attraverso diversi recettori.

Questi recettori trasformano gli stimoli ricevuti attraverso segnali energetici.

Barca a motore

Il cervello controlla i movimenti volontari e involontari.

La corteccia motoria si trova nel lobo frontale, davanti alla fessura di Roland.

Integrativo

Si riferiscono ad attività mentali come attenzione, memoria, apprendimento o linguaggio.

La maggior parte dei pazienti che subiscono un qualche tipo di danno cerebrale perde alcuni comportamenti o abilità cognitive.

Cognizione

Sistema nervoso e cervello

Comprendere la relazione mente-corpo è una sfida sia filosofica che scientifica.

È difficile capire come attività mentali come emozioni e pensieri possano essere implementate da strutture fisiche reali come neuroni o sinapsi.

Questo è ciò che ha portato René Descartes e la successiva maggioranza dell'umanità a credere nel dualismo: la convinzione che la mente esista indipendentemente dal corpo.

Tuttavia, esistono prove sostanziali contro tale argomento.

Le lesioni al cervello possono influenzare la mente in modi diversi, quindi il cervello e la mente sono correlati.

Ad esempio, la stimolazione corticale che si verifica nell'epilessia provoca anche la comparsa di sensazioni complesse come flashback, allucinazioni e altri fenomeni cognitivi.

Pertanto, la maggior parte dei neuroscienziati tende ad essere materialista; credono che la mente sia riducibile a un fenomeno fisico.

linguaggio

Le aree principali del cervello per la parola sono l'area di Broca e l'area di Wernicke.

Metabolismo

MRI del cervello

Il cervello consuma 10 volte più energia di quanto dovrebbe considerando le sue dimensioni.

Secondo lo scienziato Marcus Raichie dell'Università di Washington, il 60-80% dell'energia consumata dal cervello è dedicata al mantenimento della connessione tra i diversi neuroni, mentre il resto dell'energia è dedicato a rispondere alle richieste dell'ambiente.

Peso e capacità

Peso

Secondo uno studio dell'Università di Basilea che ha eseguito più di 8000 autopsie su donne e uomini senza malattie mentali, il peso normale del cervello umano per gli uomini è di 1.336 grammi, mentre per le donne è di 1.198 grammi.

Con l'aumentare dell'età, il peso diminuisce di 2,7 grammi negli uomini e di 2,2 grammi nelle donne, ogni anno.

Con ogni centimetro di altezza, il peso del cervello aumenta in media di 3,7 grammi.

D'altra parte, il peso del cervello non è correlato all'indice di massa corporea.

Capacità e memoria Quanti neuroni ha il cervello?

Il cervello umano è composto da circa 100 trilioni di neuroni e ognuno di essi ha 1000 o più connessioni - sinapsi - con altri neuroni.

La forza di quelle sinapsi dipende dall'esperienza. Quando due neuroni su entrambi i lati di una sinapsi si attivano, quella connessione diventa più forte. Inoltre, per adattarsi alla forza della nuova connessione, il dendrite di uno dei neuroni diventa più grande.

Questi cambiamenti nella forza delle connessioni e nella dimensione dei dendriti influenzano la memoria e l'apprendimento umano.

Se ogni neurone potesse solo aiutare a mantenere una capacità di memoria limitata, con l'accumulo di esperienze e cose da ricordare, i neuroni disponibili finirebbero.

Si può dire che in quel caso ci sarebbero solo pochi gigabyte di spazio, simile a quello che ha uno smartphone o una memoria USB.

Tuttavia, i neuroni si combinano per aiutare a ricreare molti ricordi allo stesso tempo, aumentando in modo esponenziale la capacità del cervello di trattenere la memoria e quindi la sua capacità. Per questa capacità, la capacità del cervello è calcolata in 2,5 petabyte.

Se il cervello funzionasse come un registratore di film, sarebbe sufficiente conservare 3 milioni di ore di serie, film e altri contenuti. Dovresti far funzionare una televisione per 300 anni per utilizzare tutta quella capacità (scientificamerican.com).

Mito del 10% dell'uso del cervello

C'è un mito popolare secondo cui solo il 10% del cervello è utilizzato dalla maggior parte delle persone. Si dice che se le persone usassero il resto delle loro capacità, potrebbero essere molto più intelligenti e ottenere risultati maggiori.

Tuttavia, questa affermazione è una leggenda metropolitana, non è basata sulla scienza. Sebbene ci sia ancora molto da ricercare e da imparare sul cervello umano - come la coscienza o la memoria - i suoi studi finora suggeriscono che ogni parte ha una funzione.

Il neuroscienziato Barry Beyerstein stabilisce 7 prove che rifiutano che venga utilizzato solo il 10%:

Studi sul danno cerebrale: se viene utilizzato solo il 10% del cervello, il danno ad altre aree non dovrebbe influenzare le prestazioni. Tuttavia, quasi tutte le aree del cervello danneggiate producono un certo tipo di perdita di capacità.

Le scansioni cerebrali mostrano che qualunque cosa facciano le persone sane, tutte le aree del cervello sono sempre attive.

Il cervello consuma una grande quantità di energia rispetto al resto del corpo umano. Può richiedere fino al 30% di energia, nonostante pesi solo il 2% del corpo. Se solo il 10% fosse stato utilizzato, ci sarebbe stato un vantaggio adattativo per gli esseri umani con cervelli più piccoli ed efficienti, che consumano meno energia.

Il cervello non agisce come una massa uniforme, ma è costituito da diverse regioni che elaborano diversi tipi di informazioni.

Sono state eseguite analisi microstrutturali che inseriscono un piccolo elettrodo nel cervello per misurare l'attività di una cellula. Se il 90% dei neuroni fosse stato disattivato, sarebbe stato noto.

I neuroni cerebrali non attivi hanno la tendenza a degenerare. Pertanto, se il 90% fosse disattivato, un'autopsia rivelerebbe una grande degenerazione.

tessuti

Il tessuto cerebrale può essere suddiviso in due grandi classi: materia grigia e materia bianca.

La materia bianca è costituita principalmente da assoni e la sua funzione è quella di elaborare correttamente le informazioni cerebrali.

Materia bianca e grigia

La materia grigia è composta da corpi neuronali e dai loro corpi, ed è coinvolta nel controllo motorio, nella percezione sensoriale (vista, udito), nella memoria, nelle emozioni, nel linguaggio, nel processo decisionale e nell'autocontrollo.

Evoluzione

Il cervello dei primati è generalmente quasi il doppio di quello previsto per mammiferi della stessa taglia. In quasi 7 milioni di anni, le dimensioni del cervello umano sono quasi triplicate, con la maggior parte della crescita negli ultimi due anni.

Nei primi due terzi dell'evoluzione umana, il cervello degli antenati umani aveva all'incirca le dimensioni di altri primati odierni.

L'Australopithecus afarensis aveva crani con volumi interni compresi tra 400 e 550 millimetri, quello dello scimpanzé intorno ai 400 ml e quello dei gorilla tra 500 e 700 ml. Gli australopitechi, una sotto-tribù di primati ominoidi, hanno iniziato a mostrare piccoli cambiamenti nella forma e nella struttura. Ad esempio, la neocorteccia ha iniziato ad espandersi.

Nell'ultimo terzo dell'evoluzione umana, si è verificato quasi tutto l'aumento delle dimensioni del cervello. Homo habilis, il primo genere Homo apparso 1,9 milioni di anni fa, ha avuto un piccolo aumento delle dimensioni del cervello, inclusa l'espansione dell'area di Broca.

Il primo fossile di Homo erectus che abbiamo, risalente a 1,8 milioni di anni, è leggermente più grande, 600 ml.

Successivamente è stata raggiunta la capacità di 1000 ml, circa 500.000 anni fa. I primi Homo sapiens avevano cervelli simili agli umani di oggi, con una media di 1.200 ml o più.

I cambiamenti nell'Homo sapiens si sono verificati nelle regioni legate alla pianificazione, comunicazione, risoluzione dei problemi e altre funzioni cognitive adattive.

Negli ultimi 10.000 anni, con problemi di nutrizione nelle società agricole, c'è stata una diminuzione del volume del cervello, sebbene negli ultimi 100, con le società industriali, il miglioramento della nutrizione e la diminuzione delle malattie, c'è stata una nuovo aumento.

Il futuro del cervello umano potrebbe risiedere nell'integrazione con l'intelligenza artificiale o nei miglioramenti dell'ingegneria genetica.

Come funziona

Vedi articoli:

Come funziona il cervello umano.

Basi biologiche del comportamento.

Formazione e sviluppo