Sensoriska områden
Sensoriska områden i hjärnan tar emot och bearbetar sensorisk information, inklusive syn, beröring, smak, lukt och hörsel.
Inlärningsmål
Beskriv hjärnbarkens sensoriska områden
Key Takeaways
Key Points
- Cortex kan delas i tre funktionellt distinkta områden: sensorisk, motorisk och associativ.
- De viktigaste sensoriska områdena i hjärnan inkluderar den primära hörselbarken, den primära somatosensoriska hjärnbarken och den primära visuella hjärnbarken.
- I allmänt får de två halvklotet information från motsatt sida av kroppen. Till exempel får den högra primära somatosensoriska cortexen information från vänster lemmar och den högra visuella cortexen får information från vänster öga.
- Sensoriska områden representeras ofta på ett sätt som gör topografisk mening.
Nyckeltermer
- calcarine sulcus: Ett anatomiskt landmärke beläget vid den kaudala änden av hjärnans mediala yta.
- primär somatosensorisk cortex: Det viktigaste sensoriska mottagningsområdet för beröringskänsla.
- primär hörselbark: En hjärnregion som behandlar ljud och därigenom bidrar till vår förmåga att höra.
- primär visuell cortex: Beläget i den bakre polen i occipital cortex, det enklaste, tidigaste kortikala synområdet. Det är mycket specialiserat för att bearbeta information om statiska och rörliga objekt och är utmärkt för mönsterigenkänning.
Sensoriska områden är de områden i hjärnan som tar emot och bearbetar sensorisk information. Hjärnbarken är kopplad till olika subkortikala strukturer såsom talamus och basala ganglier. Mest sensorisk information dirigeras till hjärnbarken via thalamus. Olfaktorisk information passerar emellertid genom olfaktorisk glödlampa till luktbarken, förbi thalamus. Cortex beskrivs vanligtvis som sammansatt av tre delar: sensoriska, motoriska och associeringsområden. Delar av cortex som tar emot sensoriska ingångar från thalamus kallas primära sensoriska områden. Var och en av de fem sinnena avser specifika grupper av hjärnceller som kategoriserar och integrerar sensorisk information.
De fem sensoriska metoderna
De fem vanligt erkända sensoriska metoderna, inklusive syn, hörsel, smak , beröring och lukt bearbetas enligt följande:
Somatosensoriskt system
Den primära somatosensoriska cortexen, som ligger tvärs över den centrala sulcusen och bakom den primära motorcortexen, är konfigurerad för att i allmänhet arrangemanget av närliggande motorceller relaterade till specifika kroppsdelar.
Smak
Det primära gustatoriska området ligger nära ansiktsrepresentationen i den postcentrala gyrusen.
Olfaction
Luktbarken är belägen i uncus, som finns längs den ventrala ytan av den temporala loben. Olfaction är det enda sensoriska systemet som inte dirigeras genom thalamus.
Vision
Det visuella området ligger på calcarine sulcus djupt inom de inre vikarna av occipital lob.
Hörsel
Den primära hörselbarken är belägen på den tvärgående gyrien som ligger på baksidan av den överlägsna temporala konvolutionen av de temporala loberna.
Organisation av sensoriska kartor
I allmänhet får varje hjärnhalva information från motsatt sida av kroppen. Till exempel får den högra primära somatosensoriska cortexen information från vänster lemmar och den högra visuella cortexen får information från vänster öga. Organiseringen av sensoriska kartor i cortexen återspeglar motsvarande avkänningsorgan, i vad som kallas en topografisk karta. Närliggande punkter i den primära visuella cortexen motsvarar till exempel närliggande punkter i näthinnan. Denna topografiska karta kallas en retinotopisk karta.
På samma sätt finns en tonotopisk karta i den primära hörselbarken och en somatotopisk karta i den primära sensoriska hjärnbarken. Denna somatotopiska karta har ofta illustrerats som en deformerad mänsklig representation, den somatosensoriska homunculus, där storleken på olika kroppsdelar återspeglar den relativa densiteten av deras innervering.
En kortikal homunculus är en fysisk representation av människans kropp i hjärnan. Denna neurologiska karta över kroppens anatomiska delningar visar den del av den mänskliga hjärnan som är direkt associerad med aktiviteten hos en viss kroppsdel. Enkelt uttryckt är det synen på kroppen ur hjärnans perspektiv. Områden med massor av sensorisk innervering, såsom fingertopparna och läpparna, kräver mer kortikalt område för att bearbeta finare känsla.
Sensory Homunculus: Cortical Homunculus: En skildring av de mänskliga hjärnområdena som är direkt associerade med aktiviteten av en viss kroppsdel.
Motorområden
Motorområdena, arrangerade som ett par hörlurar över båda hjärnhalvorna, är inblandade i kontrollen av frivilliga rörelser.
Inlärningsmål
Beskriv motorområdena i hjärnbarken
Key Takeaways
Nyckelpunkter
- Den primära motoriska cortexen är involverad i planeringen av rörelser.
- Den bakre parietala cortex styr rörelser i rymden.
- Den dorsolaterala prefrontala cortexen fungerar som en beslutsfattare för vilken planerade rörelser faktiskt kommer att göras.
- De basala kärnorna får inmatning från substantia nigra i mitthjärnan och motorområdena i hjärnbarken och skickar signaler tillbaka till båda dessa platser.
Nyckeltermer
- pri mary motor cortex: En hjärnregion belägen i den bakre delen av människans främre lob. Det planerar och utför rörelser i samband med andra motorområden inklusive premotorisk cortex, kompletterande motorområde, posterior parietal cortex och flera subkortikala hjärnregioner.
- kognitiv flexibilitet: Förmåga att växla mellan att tänka på två olika begrepp och att tänka på flera begrepp samtidigt.
- dorsolateral prefrontal cortex: Det högsta kortikala området som ansvarar för motorisk planering, organisering och reglering. Det spelar en viktig roll i integrationen av sensorisk och mnemonisk information och regleringen av intellektuell funktion och handling.
- bakre parietal cortex: Spelar en viktig roll för att producera planerade rörelser genom att ta emot input från de tre sensoriska systemen som hjälpa till att lokalisera kroppen och yttre föremål i rymden.
De motoriska områdena i hjärnan finns i båda hjärnhalvorna. De är placerade som ett par hörlurar som sträcker sig från öra till öra. Motorområdena är mycket nära relaterade till kontrollen av frivilliga rörelser, särskilt fina rörelser som utförs av handen. Den högra halvan av motorområdet kontrollerar kroppens vänstra sida och den vänstra halvan av motorområdet kontrollerar kroppens högra sida.
Motor Cortex Divisions
Motor cortex: Topografi av mänsklig motor cortex, inklusive premotor cortex, SMA, primär motor cortex, primär somatosensorisk cortex och posterior parietal cortex.
Motor cortex är uppdelad i tre områden:
- Primär motor cortex: Huvudsaklig bidragsgivare till generering av neurala impulser som styr utförandet av rörelse.
- Premotor cortex: Ligger främre mot den primära motor cortex och ansvarar för vissa aspekter av motorstyrning.
- Kompletterande motor område (SMA): Funktioner inkluderar internt genererad planering av rörelse, planering av rörelsessekvenser och samordning av kroppens två sidor. Den är belägen på halvlytans yta på halvklotet framför den primära motoriska cortexen.
Motor Cortex-funktioner
Motorfunktioner styrs också av dessa ytterligare strukturer:
- Posterior parietal cortex: Guider planerade rörelser, spatial resonemang och uppmärksamhet.
- Dorsolateral prefrontal cortex: Viktigt för verkställande funktioner, inklusive arbetsminne, kognitiv flexibilitet och abstrakt resonemang.
Begravd djupt i hjärnbarkens vita substans är sammankopplade subkortikala massor av hjärngrå materia som kallas baskärnor (eller basala ganglier) som är involverade i motorstyrning. De basala kärnorna får inmatning från substantia nigra i hjärnbarkens mellanhjärn och motorområden och skickar tillbaka signaler till båda dessa platser.
Motor Cortex Map
Majoriteten av neuroner i motorbarkprojektet till ryggmärgsynaps på internuronkretsar i ryggmärgen. Synen att varje punkt i motorisk cortex styr en muskel eller en begränsad uppsättning relaterade muskler har diskuterats. Olika experiment som undersökte kartan över motorisk cortex visade att varje punkt i motorisk cortex påverkar en rad muskler och leder, vilket indikerar signifikant överlappning på kartan.
Cortex Map: Karta över kroppen i människans hjärna.
Associeringsområden
Associerande områden i cortex integrerar nuvarande tillstånd med tidigare tillstånd för att förutsäga korrekta svar baserat på uppsättningar av stimuli.
Inlärningsmål
Beskriv associeringsområdena i hjärnbarken
Key Takeaways
Key Points
- Många områden i hjärnan krävs för att bilda en sammanhängande syn på världen och tillåta perception.
- Den prefrontala associeringsbarken är involverad i planering av handlingar och abstrakt tanke.
- Associeringsområdena integrerar information från olika receptorer eller sensoriska områden och relaterar informationen till tidigare erfarenheter. Då fattar hjärnan ett beslut och skickar nervimpulser till motorområdena för att generera svar.
Nyckeltermer
- Wernickes område: Den bakre delen av överlägsen temporal gyrus i den dominerande hjärnhalvdelen, en av två delar av hjärnbarken kopplad till tal (den andra är Brocas område).
- prefrontal associationskomplex: En hjärnregion belägen i frontloben som är involverad i planering av handlingar och rörelse, samt abstrakt tanke.
- agraphia: En förvärvad neurologisk störning som orsakar en förlust av förmågan att kommunicera genom att skriva.
- Brocas område: En region i frontloben på den dominerande halvklotet (vanligtvis till vänster) i hominidhjärnan med funktioner kopplade till talproduktion.
Föreningsområden ger en meningsfull perceptuell upplevelse av världen, möjliggör oss att interagera effektivt och stödja abstrakt tänkande och språk. De parietala, temporala och occipitala loberna, alla belägna i bakre delen av cortex, organiserar sensorisk information i en sammanhängande perceptuell modell av vår miljö centrerad på vår kroppsbild. Frontloben eller prefrontalassociationskomplexet är involverat i planering av handlingar och rörelse, såväl som abstrakt tanke.
Språkförmåga är lokaliserad i vänster halvklot i Brocas område för språkuttryck och Wernickes område för språkmottagning. Föreningsområdena är organiserade som distribuerade nätverk, och varje nätverk ansluter områden som distribueras över regioner i hjärnbarken. Distinkta nätverk är placerade intill varandra och ger en komplex serie av sammanvävda nätverk. Hos människor är associeringsnätverk särskilt viktiga för språkfunktionen.
Processerna för språkuttryck och mottagning förekommer i andra områden än bara perisylviska strukturer som prefrontal lob, basala ganglier, cerebellum, pons, caudatkärna , och andra. Föreningsområdena integrerar information från olika receptorer eller sensoriska områden och relaterar informationen till tidigare erfarenheter. Sedan fattar hjärnan ett beslut och skickar nervimpulser till motorområdena för att framkalla svar.
Metoder för hjärnfunktionsanalys
Beteendemetoder och neurovetenskapliga metoder används för att få en bättre förståelse för hur vår hjärna påverkar hur vi tänker, känner och agerar. Många olika metoder hjälper oss att analysera hjärnan och ge en översikt över förhållandet mellan hjärna och beteende. Detta främjar förståelsen för hur föreningar skapas av flera hjärnregioner, vilket gör att lämpliga svar kan inträffa i en given situation. Välkända tekniker är EEG (elektroencefalografi), som registrerar hjärnans elektriska aktivitet, och fMRI (funktionell magnetisk resonanstomografi), som berättar mer om hjärnans funktioner. Andra metoder, såsom lesionsmetoden, är inte lika kända, men fortfarande mycket inflytelserika i modern neurovetenskaplig forskning.
Hjärnans kortikala områden: Platser i hjärnområden som historiskt är associerade med språkbehandling. Associerade kortikala regioner som är involverade i syn, touch-sensation och icke-talrörelse visas också.
I lesionsmetoden undersöks patienter med hjärnskador för att bestämma vilka hjärnstrukturer skadades och i vilken utsträckning detta påverkar patientens beteende. Konceptet för lesionsmetoden bygger på tanken att hitta en korrelation mellan ett specifikt hjärnområde och ett uppträdande beteende. Av erfarenheter och forskningsobservationer kan man dra slutsatsen att skada på en del av hjärnan orsakar beteendeförändringar eller stör att utföra en specifik uppgift.
Till exempel en patient med en lesion i parietal-temporal-occipital föreningsområdet har en agrafi, vilket innebär att han inte kan skriva även om han inte har några brister i motorik. Följaktligen drar forskare slutsatsen att om struktur X skadas och förändringar i beteende Y inträffar, har X ett förhållande till Y.
Hemisfärisk lateralisering
Den mänskliga hjärnan består av en rättighet och en vänster halvklot, och var och en deltar i olika aspekter av hjärnans funktion.
Inlärningsmål
Beskriv effekten av halvklotisk lateralisering på hjärnfunktionen
Key Takeaways
Key Points
- Corpus collosum förbinder hjärnans hjärnhalvor.
- Lateralisering av funktionen mellan de två halvkulorna inträffar men efter skada kan andra regioner i hjärnbarken ofta kompensera.
- Det finns inget sådant som att vara vänsterhjärnt eller högerhjärnat.
- Funktionell lateralisering varierar ofta mellan individer.
Nyckeltermer
- corpus collosum: En bred, platt bunt av nervfibrer under cortex som förbinder vänster och höger hjärnhalvor och underlättar interhemisfärisk kommunikation.
- lateralisering: Lokalisering av en funktion som tal till höger eller vänster sida av hjärnan.
- halvklot: antingen av de två halvorna av hjärnan ..
- prosodi: Egenskaper hos stavelser och större talenheter som bidrar till språkliga funktioner som intonation, ton, stress och rytm.
En längsgående spricka skiljer den mänskliga hjärnan i två distinkta hjärnhalvor sammankopplade av corpus callosum. De två sidorna liknar varandra och varje halvklotets struktur speglas vanligtvis av den andra sidan. Trots de starka anatomiska likheterna är funktionerna för varje kortikal halvklot olika.
Hjärnbarkens halvklot: Den mänskliga hjärnan är uppdelad i två halvklot – vänster och höger. Forskare fortsätter att utforska hur vissa kognitiva funktioner tenderar att domineras av den ena eller den andra sidan; det vill säga hur de lateraliseras.
Breda generaliseringar görs ofta inom populärpsykologi om att en halvklot har en bred märkning, till exempel ”logisk” för vänster sida eller ” kreativa ”för rätten. Men även om mätbar lateral dominans förekommer, finns de flesta funktioner i båda halvklotet. Graden av specialisering av halvklotet är fortfarande under utredning. Om en viss hjärnregion eller till och med en hel halvklot antingen skadas eller förstörs, kan dess funktioner ibland tas över av en angränsande region även på motsatt halvklot, beroende på det skadade området och patientens ålder. När skada stör vägar från ett område till ett annat kan alternativa (indirekta) anslutningar utvecklas för att kommunicera information med fristående områden, trots ineffektiviteten.
Även om många funktioner är lateraliserade är detta bara en tendens. Implementeringen av en specifik hjärnfunktion varierar betydligt beroende på individ. Utforskningsområdena för denna kausala eller effektiva skillnad i en viss hjärnfunktion inkluderar grov anatomi, dendritisk struktur och neurotransmittorspridning. Den strukturella och kemiska variansen hos en viss hjärnfunktion, mellan de två hjärnhalvorna i en hjärna eller mellan samma halvklot i två olika hjärnor, studeras fortfarande. Ingen har en hemisfärektomi (avlägsnande av hjärnhalvklotet), ingen är en ”bara vänster hjärna” eller ”bara höger hjärna” person.
Lateralisering och handedness
Hjärna funktions lateralisering är tydlig i fenomenen höger- eller vänsterhänthet, men en persons föredragna hand är inte en tydlig indikation på placeringen av hjärnfunktionen. Även om 95% av högerhänta personer har vänsterhemisfärsdominans för språk, har 18,8% av vänsterhänta människor högra hemisfärdominans för språkfunktion. Dessutom har 19,8% av vänsterhänta personer bilaterala språkfunktioner. Även inom olika språkfunktioner (t.ex. semantik, syntax, prosodi), grad och till och med halvklotet av dominans kan skilja sig.
Språkfunktioner som grammatik, ordförråd och bokstavlig betydelse lateraliseras vanligtvis till vänster halvklot, särskilt hos högerhänta individer. Medan språkproduktion vänster-lateraliseras hos upp till 90% av högerhänta ämnen, är den mer bilateral eller till och med höger-lateraliserad hos cirka 50% av vänsterhänta. Däremot lateraliseras prosodiska språkfunktioner, såsom intonation och accentuering, ofta till hjärnans högra halvklot.
Ytterligare laterala skillnader
Bearbetningen av visuella och auditiva stimuli, rumslig manipulation, ansiktsuppfattning och konstnärlig förmåga representeras bilateralt, men kan visa höger-halvklotets dominans. Numerisk uppskattning, jämförelse och onlineberäkning beror på bilaterala parietalregioner. Exakt beräkning och faktainhämtning är förknippade med vänstra parietalregioner, kanske på grund av deras band till språklig bearbetning. Dyscalculia är ett neurologiskt syndrom associerat med skada på den vänstra temporoparietala korsningen. Detta syndrom är förknippat med dålig numerisk manipulation, dålig mental aritmetisk skicklighet och oförmågan att förstå eller tillämpa matematiska begrepp.
Lateralisering och evolution
Specialisering av de två halvklotet är allmänt hos ryggradsdjur inklusive fisk, grodor, reptiler, fåglar och däggdjur, med vänster halvklot specialiserat för att kategorisera information och kontrollera rutinbeteende. Den högra halvklotet är ansvarig för svar på nya händelser och beteenden i nödsituationer, inklusive uttryck för intensiva känslor.Utfodring är ett exempel på ett rutinmässigt beteende från vänster halvklotet, medan flykt från rovdjur är ett exempel på ett högra halvklotets beteende. Detta antyder att den evolutionära fördelen med lateralisering kommer från förmågan att utföra separata parallella uppgifter i varje hjärnhalva.
Split-hjärnfenomen
Patienter med split-brain är individer som har genomgått corpus callosotomy, en avskiljning av en stor del av corpus callosum (vanligtvis som en behandling för svår epilepsi). Corpus callosum förbinder de två hjärnhalvorna och låter dem kommunicera. När dessa anslutningar skärs av har de två hjärnhalvorna en minskad förmåga att kommunicera med varandra.
Den utbredda lateraliseringen av många ryggradsdjur indikerar en evolutionär fördel förknippad med specialiseringen av varje halvklot. Den evolutionära fördelen med lateralisering kommer från förmågan att utföra separata parallella uppgifter i varje hjärnhalva. I en studie från 2011 som publicerades i tidskriften för hjärnbeteendeforskning korrelerades lateralisering av några specifika funktioner i motsats till övergripande hjärnsidalisering med parallella uppgifter.
