Otak manusia: struktur, fungsi, dan cara menjaganya agar tetap sehat
Miscellanea / / April 02, 2023
Otak beratnya sekitar 1,2-1,3 kilogram dan mengontrol semua fungsi tubuh - mulai dari pernapasan dan detak jantung hingga emosi dan mengingat informasi. Tubuh ini terdiri dari dari jenis sel yang berbeda. Ia memiliki 86 miliar neuron yang berkomunikasi satu sama lain menggunakan sinyal kimia dan listrik. Serta sekitar 85 miliar sel glial. Mereka menyediakan lingkungan yang optimal di mana neuron dapat tumbuh dan berinteraksi.
Sel saraf membentuk struktur otak yang berbeda, yang masing-masing menjalankan fungsinya sendiri. Namun, mereka semua bekerja sama dengan erat. Misalnya, untuk menjabat tangan yang terulur, otak mengaktifkan beberapa area yang bertanggung jawab atas penglihatan dan gerakan sekaligus. Dan mungkin emosi - jika tangan itu milik orang yang tidak Anda sukai atau, sebaliknya, menimbulkan kegembiraan.
Neuron datang dalam berbagai bentuk dan ukuran, tetapi semuanya memiliki struktur yang sama. Sel terdiri dari tubuh, dendrit, dan akson dan mengirimkan informasi melalui sinyal listrik dan kimia.
Dendrit adalah perpanjangan dari neuron. Mereka bekerja seperti antena, menerima pesan dari sel saraf lainnya.
Ketika sinyal memasuki tubuh neuron, itu ditransmisikan lebih jauh - ke proses akson. Itu, pada gilirannya, melepaskan bahan kimia neurotransmitter (neurotransmiter) ke dalam celah kecil antara neuron yang disebut ruang sinaptik.
Molekul neurotransmiter melintasi titik kontak antara dua neuron (sinaps) dan diintegrasikan ke dalam reseptor dendrit sel saraf penerima. Dan reaksinya dimulai dari awal lagi.
di otak Ada Ada banyak jenis mediator, dan masing-masing dari mereka menjalankan fungsinya. Misalnya, zat perangsang utama adalah glutamat: sekitar 40% dari semua neuron berkomunikasi dengannya. Jika otak tidak memerlukan semacam reaksi, sel saraf mengeluarkan mediator lain - asam gamma-aminobutirat (GABA). Ini menghambat eksitasi neuron dan menghentikan transmisi sinyal.
Ada juga banyak mediator lain, seperti dopamin, yang memberikan kesenangan dari pengharapan akan sesuatu yang menyenangkan. Atau norepinefrin, diperlukan untuk konsentrasi dan aktivitas selama situasi berbahaya.
telencephalon
Bagian terbesar dari otak. Ini terdiri dari dua belahan, yang dihubungkan dari bawah oleh corpus callosum. Permukaan telencephalon - korteks serebral - ditutupi dengan lipatan (gyrus) dan cekungan (alur). Dalam proses evolusi, struktur ini memungkinkan tengkorak menampung volume sel yang lebih besar, sementara ukurannya tidak terlalu bertambah.
Masing-masing belahan mengendalikan bagian tubuh yang berlawanan dan memberikan kualitas dan keterampilan tertentu. Bagi kebanyakan orang, belahan otak kiri bertanggung jawab atas ucapan lisan dan tulisan, pemahaman bahasa, berhitung, dan belahan kanan bertanggung jawab atas kreativitas, orientasi spasial, kesenian, dan keterampilan musik.
Konvolusi dan alur membagi korteks menjadi lobus: frontal, temporal, parietal, dan oksipital. Masing-masing terdiri dari area yang bertanggung jawab atas fungsi tertentu.
lobus frontal
- Kepribadian, perilaku, emosi.
- Penghakiman, perencanaan, pemecahan masalah.
- Pidato lisan dan tulisan.
- Gerakan tubuh.
- Kecerdasan, konsentrasi, kesadaran.
lobus parietalis
- Interpretasi ucapan.
- Sensasi sentuhan, nyeri, suhu.
- Interpretasi sinyal dari organ penglihatan, pendengaran, informasi motorik dan sensorik, memori.
- Persepsi spasial dan visual.
Lobus oksipital
- Pemrosesan informasi visual.
lobus temporal
- Pemahaman bahasa (area Wernicke).
- Penyimpanan.
- Pendengaran.
- Urutan dan organisasi tindakan.
Cangkang otak
Ini adalah tiga membran: keras, arachnoid dan lunak. Mereka menyelubungi otak, memberikan transisi dari tulang tengkorak ke jaringan saraf lunak, menyediakan perancah pendukung untuk pembuluh darah, dan melindungi jaringan saraf dari guncangan dan getaran.
Dura mater terdiri dari jaringan ikat keras yang menyerupai lembaran tipis bahan fleksibel. Ini menutupi otak, dan di beberapa tempat prosesnya tertanam di dalamnya.
Di bawah cangkang keras terletak arachnoid, dan di bawahnya - yang lunak. Yang terakhir hampir tumbuh bersama dengan permukaan otak, masuk ke semua celah dan alurnya. Di antara kedua membran ini terdapat ruang berisi cairan serebrospinal. Ini menciptakan lapisan penyerap goncangan untuk melindungi jaringan saraf dari benturan, dan juga mempertahankan tekanan intrakranial yang konstan dan terlibat dalam proses metabolisme antara darah dan otak.
batang otak
Area ini bertindak sebagai pusat relai, menghubungkan korteks serebral dan otak kecil ke sumsum tulang belakang. Ini menyediakan banyak fungsi otomatis seperti pernapasan, kontraksi otot jantung, pemeliharaan suhu tubuh, siklus tidur dan bangun, pencernaan, batuk dan bersin, mual dan menelan.
Batangnya berisi tiga struktur:
- Sumsum belakang. Mengontrol pernapasan, tekanan darah, detak jantung, dan menelan.
- Menjembatani. Terlibat dalam koordinasi mata, gerakan dan sensasi otot wajah, pendengaran dan keseimbangan. Dalam struktur ini terdapat titik biru - sekelompok neuron yang bertanggung jawab atas perhatian dan respons terhadap kecemasan dan stres.
- Otak tengah. Bertanggung jawab untuk mengontrol gerakan tubuh, penglihatan dan pendengaran, terlibat dalam pengaturan siklus tidur dan terjaga.
Otak kecil
Otak kecil bertanggung jawab untuk mengkoordinasikan gerakan. Struktur ini mentransmisikan informasi dari sumsum tulang belakang ke korteks serebral dan sebaliknya: pertunjukan "pusatkan" apa yang terjadi dengan tubuh saat ini, dan kemudian kirimkan perintah ke pinggiran tentang apa yang dibutuhkan Mengerjakan.
Otak kecil membantu melakukan gerakan otomatis seperti menjaga postur tubuh. Berkat dia, Anda, tanpa ragu, menjaga keseimbangan, menjaga punggung tetap lurus, dan meregangkan otot yang tepat.
Selain itu, struktur ini terlibat dalam pembentukan memori otot dan perencanaan gerakan yang disengaja, termasuk gerakan yang kompleks dan presisi tinggi. Misalnya, melatih keterampilan motorik halus yang diperlukan untuk menulis atau memainkan alat musik.
Jika Anda pandai bermain game komputer dengan kontrol joystick yang cepat dan tepat, terima kasih otak kecil Anda untuk itu.
korteks entorhinal
Struktur ini menghubungkan korteks serebral dan hipokampus.
Korteks entorhinal mentransmisikan berbagai sensasi, termasuk suara, bau, dan gambar visual, dan hippocampus mengumpulkan data ini menjadi gambaran besar dan menyimpannya sebagai memori.
Di masa mendatang, mengacu pada satu bagian dari kesan dapat membantu menciptakan kembali keseluruhan gambar. Misalnya, aroma parfum dapat mengingatkan citra visual seseorang atau suaranya.
Korteks entorhinal dan hippocampus terlibat dalam pembentukan ingatan apa pun, termasuk peristiwa kehidupan, fakta, kata, dan konsep. Juga, struktur ini membantu menavigasi dalam ruang dan mengingat apa dan di mana dan bagaimana menuju ke sana.
Bola penciuman
Ini adalah formasi berpasangan di otak depan yang bertanggung jawab atas persepsi bau.
Reseptor di hidung mengambil bahan kimia di udara dan menyampaikan informasi ke glomeruli bola penciuman, pleksus "ekor", atau akson, sel saraf.
Dari struktur ini, data komposisi kimiawi udara masuk ke berbagai bagian otak untuk dianalisis dan dibandingkan dengan apa yang sudah tersimpan dalam memori. Setelah itu, seseorang mengenali keberadaan bahan kimia sebagai bau tertentu.
sistem limbik
Itu adalah pusat emosi, pembelajaran, dan ingatan kita. Sistem ini meliputi hipokampus, amigdala (tonsil), hipotalamus, korteks cingulate, forniks, dan badan mamiliari.
hipokampus
Bertanggung jawab untuk menciptakan ingatan jangka panjang. Sel-sel saraf di hippocampus terhubung dengan area lain di otak untuk membentuk aspek memori yang berbeda. Misalnya, episodik - ingatan akan peristiwa kehidupan dan fakta pribadi seperti ciuman pertama atau pemakaman kerabat, semantik - pengetahuan umum tentang dunia, peristiwa dan objek, spasial - mengingat tempat dan arah.
Amigdala
Dipasangkan dengan hippocampus, itu menciptakan ingatan jangka panjang tentang peristiwa spesifik dan emosional yang terkait dengan orang atau tempat. Amigdala dikaitkan dengan ketakutan, agresi, dan kecemasan.
Hipotalamus
Menghubungkan sistem saraf dengan sistem endokrin. Ini mengontrol rasa lapar dan haus, respons tubuh terhadap suhu lingkungan, siklus tidur dan bangun, dan perilaku seksual. Selain itu, hipotalamus terlibat dalam pembentukan memori dan, bersama dengan struktur sistem limbik lainnya, dikaitkan dengan manifestasi emosi.
Kulit sabuk
Sekelompok struktur otak yang berinteraksi bertanggung jawab atas emosi. Korteks cingulate anterior juga terlibat dalam pemrosesan stres emosional akibat rasa sakit.
kubah otak
bundel materi putih yang melengkung di sekitar talamus dan menghubungkan lobus temporal medial ke hipotalamus. Kubah otak merupakan bagian dari sistem limbik dan berperan dalam pembentukan deklaratif, atau eksplisit, memori - yang Anda panggil secara sadar, berlawanan dengan yang tersirat, yang "menyala" tanpa disadari partisipasi.
Misalnya, jika Anda ingat bagaimana seorang instruktur mengemudi menyuruh Anda mengemudi melalui persimpangan, ini adalah memori eksplisit, dan jika kaki Anda menekan rem sendiri pada saat itu, itu adalah memori implisit.
Badan mastoid
Dua intiterletak di dasar hipotalamus. Berpartisipasi dalam konsolidasi dan penyimpanan pengalaman memori spasial dan episodik. Yang pertama berisi informasi tentang tempat dan petunjuk arah, seperti cara menuju ke toko, dan yang kedua mengumpulkan data tentang peristiwa kehidupan dan fakta pribadi - kasus saat Anda berada di toko ini menjadi kasar. Juga, bagian otak ini terlibat dalam munculnya emosi dan mengatur perilaku yang bertujuan untuk mencapai tujuan dan menerima penghargaan.
kiasma optik (kiasme)
Merencanakan penyeberangan parsial serabut saraf optik, yang terletak di bawah hipotalamus. Karena crossover yang tidak lengkap, gambar dari bagian dalam retina memasuki bagian otak yang berlawanan. Dan apa yang jatuh di bagian luar mata - di belahan bumi yang sama.
Akibatnya, belahan kiri memproses informasi dari bidang visual kanan di kedua mata, sedangkan belahan kanan memproses informasi dari sebelah kiri. Di wilayah oksipital korteks, semua informasi yang diterima digabungkan, dan kami melihat gambar tiga dimensi yang dalam.
Inti basal
Kelompok struktur otak ini mengontrol gerakan tubuh yang disengaja, tindakan dan emosi kebiasaan otomatis.
Inti basal menghubungkan aktivitas saraf yang lebih tinggi dengan sensasi dan refleks. Mereka terlibat dalam banyak proses, termasuk pengambilan keputusan dan motivasi. Misalnya, nukleus accumbens dan nukleus berekor membantu memperkuat perilaku yang bermanfaat melalui pelepasan dopamin, tetapi mungkin juga terlibat dalam pembentukan kecanduan.
Situs lain, seperti cangkang, globus pallidus, atau substansia nigra, membantu memulai dan menekan aktivitas fisik yang tidak perlu sehingga seseorang dapat bergerak dengan lancar dan akurat.
Melalui interaksi ganglia basal dengan otak kecil, Anda dapat menguasai dan menghafal rangkaian gerakan yang rumit, misalnya memainkan solo gitar atau mempelajari tarian dengan koreografi yang sulit.
talamus
Berfungsi sebagai penyampai informasi dari sebagian besar indra ke struktur otak lainnya. Segala sesuatu yang Anda lihat, dengar, rasakan, rasakan di dalam dan di luar tubuh, sebelum mencapai korteks serebral, melewati thalamus.
Struktur menerima perintah dari korteks, yang sekarang penting untuk diperhatikan, dan menyaring semua informasi sensorik. Akibatnya, hanya yang penting saat ini yang dikirim untuk diproses.
Berkat "sekretaris" ini, otak menghemat energi, dan seseorang dapat fokus pada tugas tanpa terganggu oleh informasi sensorik yang tidak relevan. Selain itu, thalamus terhubung ke daerah lain di otak, seperti hippocampus dan batang otak, dan terlibat dalam menjaga kewaspadaan, proses memori, dan retensi perhatian.
Ventrikel otak
Rongga berisi cairan yang menghasilkan cairan serebrospinal, atau cairan serebrospinal. Itu mengalir di dalam dan di sekitar otak, memberi nutrisi, membersihkan, dan melindunginya.
Di belahan otak ada dua ventrikel lateral, yang berkomunikasi dengan yang ketiga melalui foramen Monro. Dia, pada gilirannya, terhubung ke yang keempat melalui tabung panjang yang sempit - saluran air Sylvius.
Dari ventrikel keempat, CSF diarahkan ke ruang antara cangkang dan bertindak sebagai peredam kejut, melindungi otak dari cedera.
Kelenjar di bawah otak
Struktur seukuran kacang ini, terletak di dasar otak, mengontrol sebagian besar kelenjar endokrin tubuh, termasuk tiroid, korteks adrenal, testis, dan ovarium.
Lobus anterior kelenjar hipofisis merupakan 80% dari volume kelenjar. Ini menghasilkan hormon yang memulai proses pertumbuhan otot dan tulang, merangsang testis untuk menghasilkan sperma, dan ovarium untuk menghasilkan sel telur.
Juga, kelenjar hipofisis anterior menentukan respons terhadap stres dengan menyebabkan kelenjar adrenal melepaskan kortisol, dengan bantuan prolaktin merangsang produksi susu pada wanita, dan karena endorfin menekan rasa sakit dan kontrol kekebalan.
Kelenjar hipofisis posterior hanya menghasilkan dua hormon - vasopresin dan oksitosin. Yang pertama menjaga keseimbangan air tubuh, yang kedua melakukan beberapa fungsi, termasuk kontraksi rahim saat melahirkan dan pembentukan ikatan emosional yang hangat antar manusia.
Corpus callosum
Kumpulan akson tipis dan lebar yang mentransmisikan sinyal antara berbagai struktur belahan kiri dan kanan dan merupakan "rute federal" impuls saraf terbesar di otak.
Corpus callosum berwarna putih karena mengandung banyak myelin, suatu zat berlemak. Zat ini menyelimuti sel-sel saraf, meningkatkan konduksi impuls, dan memberikan pertukaran informasi yang cepat antar belahan.
Orang dengan patologi bawaan dari corpus callosum kurang berorientasi pada situasi sosial dan mengalami kesulitan mengenali emosi.