Sanseområder
Sanseområder i hjernen mottar og behandler sensorisk informasjon, inkludert syn, berøring, smak, lukt og hørsel.
Læringsmål
Beskriv de sensoriske områdene i hjernebarken
Viktige takeaways
Nøkkelpunkter
- Cortex kan deles i tre funksjonelt forskjellige områder: sensorisk, motorisk og assosiativ.
- De viktigste sensoriske områdene i hjernen inkluderer primær auditiv cortex, primær somatosensorisk cortex og primær visuell cortex.
- generelt får de to halvkulene informasjon fra motsatt side av kroppen. For eksempel mottar høyre primære somatosensoriske cortex informasjon fra venstre lemmer, og høyre visuelle cortex mottar informasjon fra venstre øye.
- Sensoriske områder er ofte representert på en måte som gir topografisk mening.
Nøkkelord
- calcarine sulcus: Et anatomisk landemerke som ligger ved den kaudale enden av hjernens mediale overflate.
- primær somatosensorisk cortex: Det viktigste sensoriske mottakelige området for berøringssansen.
- primær auditiv cortex: En region i hjernen som behandler lyd og derved bidrar til vår evne til å høre.
- primær visuell cortex: Ligger i den bakre polen i occipital cortex, det enkleste, tidligste kortikale synsområdet. Det er høyt spesialisert for behandling av informasjon om statiske og bevegelige objekter og er utmerket innen mønstergjenkjenning.
Sanseområder er hjernens områder som mottar og behandler sensorisk informasjon. Hjernebarken er koblet til forskjellige subkortikale strukturer som thalamus og basalganglier. Mest sensorisk informasjon sendes til hjernebarken via thalamus. Olfaktorisk informasjon går imidlertid gjennom olfaktorisk pære til olfaktorisk cortex og omgår thalamus. Hjernebarken blir ofte beskrevet som sammensatt av tre deler: sensoriske, motoriske og assosiasjonsområder. Deler av cortex som mottar sensoriske innganger fra thalamus kalles primære sensoriske områder. Hver av de fem sansene er knyttet til spesifikke grupper av hjerneceller som kategoriserer og integrerer sensorisk informasjon.
De fem sensoriske modalitetene
De fem ofte anerkjente sensoriske modalitetene, inkludert syn, hørsel, smak , berøring og lukt, behandles som følger:
Somatosensorisk system
Den primære somatosensoriske cortex, som er plassert over den sentrale sulcus og bak den primære motor cortex, er konfigurert til å generelt korrespondere med arrangementet av nærliggende motorceller relatert til spesifikke kroppsdeler.
Smak
Det primære gustatoriske området er nær ansiktsrepresentasjonen i den post-sentrale gyrusen.
Olfaction
Olfaktorisk cortex ligger i uncus, funnet langs den ventrale overflaten av den temporale lappen. Olfaction er det eneste sensoriske systemet som ikke føres gjennom thalamus.
Visjon
Det visuelle området ligger på calcarine sulcus dypt innenfor de indre brettene på occipital lobe.
Hørsel
Den primære auditive cortexen ligger på tverrgående gyri som ligger på baksiden av den overlegne tidsmessige konvolusjonen av de temporale lappene.
Organisering av sensoriske kart
Generelt får hver hjernehalvdel informasjon fra motsatt side av kroppen. For eksempel mottar høyre primær somatosensorisk cortex informasjon fra venstre lemmer, og høyre visuelle cortex mottar informasjon fra venstre øye. Organiseringen av sensoriske kart i hjernebarken gjenspeiler det til det tilsvarende sensororganet, i det som er kjent som et topografisk kart. Nabopunkter i primær visuell cortex tilsvarer for eksempel nabopunkter i netthinnen. Dette topografiske kartet kalles et retinotopisk kart.
Tilsvarende er det et tonotopisk kart i den primære auditive cortex og et somatotopic map i den primære sensoriske cortex. Dette somatotopiske kartet har ofte blitt illustrert som en deformert menneskelig representasjon, den somatosensoriske homunculus, der størrelsen på forskjellige kroppsdeler reflekterer den relative tettheten av deres innervering.
En kortikal homunculus er en fysisk fremstilling av det menneskelige kropp plassert i hjernen. Dette nevrologiske kartet over de anatomiske inndelingene i kroppen viser den delen av den menneskelige hjerne som er direkte forbundet med aktiviteten til en bestemt kroppsdel. Enkelt sagt, det er synet på kroppen fra hjernens perspektiv. Områder med mye sensorisk innervasjon, som fingertuppene og leppene, krever mer kortikalt område for å behandle finere følelse.
Sensory Homunculus: Cortical Homunculus: En skildring av de menneskelige hjerneområdene som er direkte forbundet med aktiviteten av en bestemt kroppsdel.
Motorområder
Motorområdene, ordnet som et par hodetelefoner over begge hjernebarkene i hjernebarken, er involvert i kontrollen av frivillige bevegelser.
Læringsmål
Beskriv motorområdene i hjernebarken
Key Takeaways
Nøkkelpunkter
- Den primære motoriske cortexen er involvert i planleggingen av bevegelser.
- Den bakre parietale cortex styrer bevegelser i rommet.
- Den dorsolaterale prefrontale cortex fungerer som en beslutningstaker for hvilke planlagte bevegelser faktisk skal gjøres.
- Basalkjernene mottar inngang fra substantia nigra i mellomhjernen og motorområdene i hjernebarken og sender signaler tilbake til begge disse stedene.
Nøkkelord
- pri mary motor cortex: En hjerneområde lokalisert i den bakre delen av frontloben til mennesker. Den planlegger og utfører bevegelser i forbindelse med andre motorområder, inkludert premotorisk cortex, supplerende motorisk område, posterior parietal cortex og flere subkortikale hjerneregioner.
- kognitiv fleksibilitet: Evne til å veksle mellom å tenke på to forskjellige konsepter og å tenke på flere konsepter samtidig.
- dorsolateral prefrontal cortex: Det høyeste kortikale området som er ansvarlig for motorisk planlegging, organisering og regulering. Det spiller en viktig rolle i integrasjonen av sensorisk og mnemonisk informasjon og reguleringen av intellektuell funksjon og handling.
- posterior parietal cortex: Spiller en viktig rolle i å produsere planlagte bevegelser ved å motta innspill fra de tre sensoriske systemene som hjelpe til med å lokalisere kroppen og eksterne objekter i rommet.
Motorens områder i hjernen ligger i begge hjernehalvdelene i hjernebarken. De er plassert som et par hodetelefoner som strekker seg fra øre til øre. Motorområdene er veldig nært knyttet til kontrollen av frivillige bevegelser, spesielt fine bevegelser utført av hånden. Høyre halvdel av motorområdet kontrollerer venstre side av kroppen, og den venstre halvdelen av motorområdet styrer høyre side av kroppen.
Motor cortex Divisions
Motor cortex: Topografi av menneskelig motor cortex, inkludert premotor cortex, SMA, primær motorisk cortex, primær somatosensorisk cortex og posterior parietal cortex.
Motor cortex er delt inn i tre områder:
- Primær motorisk cortex: Hovedbidragsyter til generering av nevrale impulser som styrer utførelsen av bevegelse.
- Premotor cortex: Ligger fremre til den primære motor cortex og ansvarlig for noen aspekter av motor control.
- Supplerende motor område (SMA): Funksjoner inkluderer internt generert bevegelsesplanlegging, planlegging av bevegelsessekvenser og koordinering av kroppens to sider. Den ligger på midtlinjeoverflaten på halvkulen foran den primære motoriske cortex.
Motor Cortex Funksjoner
Motorfunksjoner styres også av disse tilleggsstrukturene:
- Posterior parietal cortex: Guider planlagte bevegelser, romlig resonnement og oppmerksomhet.
- Dorsolateral prefrontal cortex: Viktig for utøvende funksjoner, inkludert arbeidsminne, kognitiv fleksibilitet og abstrakt resonnement.
Begravet dypt i den hvite substansen i hjernebarken er sammenkoblede subkortikale masser av hjernegrå materie kalt basalkjerner (eller basalganglier) som er involvert i motorisk kontroll. Basalkjernene mottar inngang fra substantia nigra i mellomhjernen og motorområdet i hjernebarken og sender signaler tilbake til begge disse stedene.
Motor Cortex Map
De fleste nevroner i motor cortex-prosjektet til ryggmargsynapsen på interneuron-kretsløp i ryggmargen. Synspunktet om at hvert punkt i motorisk cortex styrer en muskel eller et begrenset sett med beslektede muskler har blitt diskutert. Ulike eksperimenter som undersøkte motorisk cortex-kart viste at hvert punkt i motorisk cortex påvirker en rekke muskler og ledd, noe som indikerer betydelig overlapping i kartet.
Cortex Map: Kart over kroppen i den menneskelige hjerne.
Association Areas
Associative areas of cortex integrerer nåværende tilstander med tidligere stater for å forutsi riktige svar basert på sett med stimuli.
Læringsmål
Beskriv assosiasjonsområdene i hjernebarken
Key Takeaways
Key Points
- Mange områder av hjernen kreves for å danne et sammenhengende syn på verden og tillate persepsjon.
- Den prefrontale assosiasjon cortex er involvert i planlegging av handlinger og abstrakt tanke.
- Assosiasjonsområdene integrerer informasjon fra forskjellige reseptorer eller sensoriske områder og knytter informasjonen til tidligere erfaringer. Deretter tar hjernen en avgjørelse og sender nerveimpulser til motorområdene for å generere responser.
Nøkkelord
- Wernickes område: Den bakre delen av overlegen temporal gyrus i den dominerende hjernehalvdelen, en av to deler av hjernebarken knyttet til tale (den andre er Brocas område).
- prefrontal assosiasjonskompleks: En region av hjernen som ligger i frontallappen som er involvert i planlegging av handlinger og bevegelse, så vel som abstrakt tanke.
- agraphia: En ervervet nevrologisk lidelse som forårsaker et tap i evnen til å kommunisere gjennom skriving.
- Brocas område: En region i frontloben på den dominerende halvkulen (vanligvis til venstre) av hominidhjernen med funksjoner knyttet til taleproduksjon.
Foreningsområder produserer en meningsfull perseptuell opplevelse av verden, muliggjør oss til å samhandle effektivt, og støtte abstrakt tenkning og språk. Parietal, temporal og occipital lobes, alle plassert i den bakre delen av cortex, organiserer sensorisk informasjon i en sammenhengende perseptuell modell av vårt miljø sentrert på kroppsbildet vårt. Frontloben eller prefrontal assosiasjonskomplekset er involvert i planlegging av handlinger og bevegelse, så vel som abstrakt tanke.
Språkferdigheter er lokalisert på venstre halvkule i Brocas område for språkuttrykk og Wernickes område for språkmottak. Foreningsområdene er organisert som distribuerte nettverk, og hvert nettverk forbinder områder fordelt over regioner i hjernebarken. Tydelige nettverk er plassert ved siden av hverandre, og gir en kompleks serie av sammenvevde nettverk. Hos mennesker er assosiasjonsnettverk spesielt viktige for språkfunksjonen.
Prosessene for språkuttrykk og mottak forekommer i andre områder enn bare perisylvianstrukturer som prefrontal lobe, basal ganglier, lillehjernen, pons, caudatkjernen , og andre. Foreningsområdene integrerer informasjon fra forskjellige reseptorer eller sensoriske områder og knytter informasjonen til tidligere erfaringer. Så tar hjernen en beslutning og sender nerveimpulser til motorområdene for å fremkalle respons.
Metoder for hjernefunksjonsanalyse
Atferdsmessige og nevrovitenskapelige metoder brukes for å få en bedre forståelse av hvordan hjernen vår påvirker måten vi tenker, føler og handler på. Mange forskjellige metoder hjelper oss med å analysere hjernen og gi en oversikt over forholdet mellom hjerne og atferd. Dette fremmer forståelsen av måtene foreninger er laget av flere hjerneregioner, slik at passende svar kan skje i en gitt situasjon. Velkjente teknikker er EEG (elektroencefalografi), som registrerer hjernens elektriske aktivitet, og fMRI (funksjonell magnetisk resonansavbildning), som forteller oss mer om hjernefunksjoner. Andre metoder, som lesjonsmetoden, er ikke like kjente, men fremdeles svært innflytelsesrike i moderne nevrovitenskapelig forskning.
Kortikale områder av hjernen: Lokalisering av hjerneområder som historisk er assosiert med språkbehandling. Tilknyttede kortikale regioner involvert i syn, berøringsfølelse og ikke-tale-bevegelse er også vist.
I lesjonsmetoden blir pasienter med hjerneskade undersøkt for å bestemme hvilke hjernestrukturer. ble skadet og i hvilken grad dette påvirker pasientens atferd. Konseptet med lesjonsmetoden er basert på ideen om å finne en sammenheng mellom et bestemt hjerneområde og en forekommende atferd. Fra erfaringer og forskningsobservasjoner kan det konkluderes med at skade på deler av hjernen forårsaker atferdsendringer eller forstyrrer utførelsen av en bestemt oppgave.
For eksempel en pasient med en lesjon i parietal-temporal-occipital foreningsområdet har en agrafi, noe som betyr at han ikke kan skrive selv om han ikke har noen mangler i motoriske ferdigheter. Derfor trekker forskere ut at hvis struktur X blir skadet og endringer i atferd Y oppstår, har X et forhold til Y.
Halvkule lateralisering
Den menneskelige hjerne er sammensatt av en rett og en venstre halvkule, og hver deltar i forskjellige aspekter av hjernefunksjonen.
Læringsmål
Beskriv virkningen av halvkule lateralisering på hjernefunksjonen
Key Takeaways
Key Points
- Corpus collosum forbinder hjernehalvdelene.
- Lateralisering av funksjonen mellom de to halvkulene oppstår, men etter skade kan andre regioner i hjernebarken ofte kompensere.
- Det er ikke noe som er å være venstrehjertet eller høyrehjernen.
- Funksjonell lateralisering varierer ofte mellom individer.
Nøkkelord
- corpus collosum: En bred, flat bunt av nevrale fibre under cortex som forbinder venstre og høyre hjernehalvdel og letter interhemisfærisk kommunikasjon.
- lateralisering: Lokalisering av en funksjon som tale til høyre eller venstre side av hjernen.
- halvkule: Enten av de to halvdelene av hjernen ..
- prosody: Egenskaper av stavelser og større taleenheter som bidrar til språklige funksjoner som intonasjon, tone, stress og rytme.
En langsgående sprekk skiller den menneskelige hjerne i to forskjellige hjernehalvdeler forbundet med corpus callosum. De to sidene ligner på hverandre, og hver halvkule struktur er generelt speilet av den andre siden. Til tross for de sterke anatomiske likhetene er funksjonene til hver kortikale halvkule forskjellige.
Halvkulene i hjernebarken: Den menneskelige hjerne er delt inn i to halvkuler – venstre og høyre. Forskere fortsetter å utforske hvordan noen kognitive funksjoner har en tendens til å bli dominert av den ene eller den andre siden; hvordan de blir lateralisert.
Brede generaliseringer blir ofte gjort i populærpsykologi om at en halvkule har en bred etikett, for eksempel «logisk» for venstre side eller » kreativ ”for høyre. Men selv om målbar lateral dominans forekommer, er de fleste funksjoner til stede i begge halvkuler. Omfanget av spesialisering etter halvkule forblir under etterforskning. Hvis en bestemt region i hjernen eller til og med en hel halvkule enten blir skadet eller ødelagt, kan dens funksjoner noen ganger bli overtatt av en nærliggende region selv på den motsatte halvkule, avhengig av området som er skadet og pasientens alder. Når skade forstyrrer stier fra ett område til et annet, kan alternative (indirekte) forbindelser utvikles for å kommunisere informasjon med frittliggende områder, til tross for ineffektivitetene.
Selv om mange funksjoner er lateralisert, er dette bare en tendens. Implementeringen av en bestemt hjernefunksjon varierer betydelig etter individ. Områdene med leting etter denne årsakssammenheng eller virkningsfulle forskjellen i en bestemt hjernefunksjon inkluderer grov anatomi, dendrittisk struktur og nevrotransmitterfordeling. Den strukturelle og kjemiske variansen til en bestemt hjernefunksjon, mellom de to hjernehalvdelene i en hjerne eller mellom samme hjernehalvdel av to forskjellige hjerner, blir fortsatt studert. Kort tid etter å ha en hemisfærektomi (fjerning av en hjernehalvdel), er ingen en «bare venstre hjerne» eller «bare høyre hjerne» person.
Lateralisering og håndethet
Hjerne funksjons lateralisering er tydelig i fenomenene høyre- eller venstrehåndethet, men en persons foretrukne hånd er ikke en klar indikasjon på plasseringen av hjernefunksjonen. Selv om 95% av høyrehendte mennesker har venstre-halvkule dominans for språk, har 18,8% av venstrehendte mennesker høyre-halvkule dominans for språkfunksjon. I tillegg har 19,8% av venstrehendte personer bilaterale språkfunksjoner. Selv innenfor forskjellige språkfunksjoner (f.eks. Semantikk, syntaks, prosodi), grad og til og med halvkule av dominans kan variere.
Språkfunksjoner som grammatikk, ordforråd og bokstavelig betydning lateraliseres vanligvis til venstre halvkule, spesielt hos høyrehendte individer. Mens språkproduksjon er venstre-lateralisert hos opptil 90% av høyrehendte fag, er den mer bilateral eller til og med høyre-lateralisert hos omtrent 50% av venstrehendte. I motsetning til dette blir prosodiske språkfunksjoner, som intonasjon og aksentuering, ofte lateralisert til høyre hjernehalvdel av hjernen.
Ytterligere laterale distinksjoner
Behandlingen av visuelle og auditive stimuli, romlig manipulasjon, ansiktsoppfatning og kunstnerisk evne er representert bilateralt, men kan vise høyre halvkule dominans. Numerisk estimering, sammenligning og online beregning avhenger av bilaterale parietalregioner. Nøyaktig beregning og faktahenting er assosiert med venstre parietalregioner, kanskje på grunn av deres bånd til språklig behandling. Dyscalculia er et nevrologisk syndrom assosiert med skade på venstre temporoparietal kryss. Dette syndromet er assosiert med dårlig numerisk manipulasjon, dårlig mental aritmetisk dyktighet og manglende evne til å forstå eller anvende matematiske begreper.
Lateralisering og evolusjon
Spesialisering av de to halvkulene er generelt hos vertebrater inkludert fisk, frosker, reptiler, fugler og pattedyr, med venstre halvkule spesialisert for å kategorisere informasjon og kontrollere rutinemessig oppførsel. Høyre halvkule er ansvarlig for svar på nye hendelser og oppførsel i kriser, inkludert uttrykk for intense følelser.Fôring er et eksempel på en rutinemessig oppførsel fra venstre halvkule, mens flukt fra rovdyr er et eksempel på en oppførsel fra høyre halvkule. Dette antyder at den evolusjonære fordelen med lateralisering kommer fra kapasiteten til å utføre separate parallelle oppgaver i hver hjernehalvdel av hjernen.
Splitt-hjerne-fenomen
Pasienter med delt hjerne er individer som har gjennomgått corpus callosotomy, en avskjæring av en stor del av corpus callosum (vanligvis som behandling for alvorlig epilepsi). Corpus callosum forbinder de to hjernehalvdelene og lar dem kommunisere. Når disse forbindelsene blir kuttet, har hjernehalvdelene redusert kapasitet til å kommunisere med hverandre.
Den utbredte lateraliseringen av mange virveldyr indikerer en evolusjonær fordel assosiert med spesialiseringen av hver halvkule. Den evolusjonære fordelen med lateralisering kommer fra kapasiteten til å utføre separate parallelle oppgaver i hver hjernehalvdel. I en studie fra 2011 publisert i tidsskriftet Brain Behavioral Research, ble lateralisering av noen få spesifikke funksjoner i motsetning til generell hjernelateralisering korrelert med effektivitet av parallelle oppgaver.
