Hjernens funktionelle områder

I denne artikel kommer jeg med en generel gennemgang af de forskellige funktionelle områder i hjernen.

De sensoriske neuroner sender stort set alle deres impulser op til thalamus og herefter videre til hjernebarken. Herfra kan hjernebarken kommunikere med det motoriske system igennem basalganglier og cerebellum, videre til midthjernen der innerverer somatiske motorneuroner.

Hjernebarken kommunikerer også med det limbiske system der kontrollerer vores følelser. Det kan kommunikere med hypothalamus, videre til medulla oblongata og videre til autonome neuroner.

Hjernestammen

Hjernestammen er den laveste del af hjernen. Her findes medulla oblongata. I medulla oblongata findes der myelinerede neuroner – både sensoriske og motoriske. De sensoriske neuroner går opad i systemet, mens de motoriske går nedad i systemet.

Her findes også en række reflekscentre, såsom vores cardiovaskulære reflekscenter der kontrollerer vores blodtryk. Her findes også respirationscenteret der kontrollerer ilt, kuldioxid og pH i kroppen. I respirationscenteret findes også andre reflekscentre, såsom hostereflekscenteret, nysereflekscenteret, synkereflekscenteret og opkastreflekscenter der alle har noget med respiration at gøre.

Et andet reflekscenter i medulla oblongata er vestibulær reflekscenteret der også kaldes balancerefleksen. Denne kontrollerer hovedet og kroppens position. Dette reflekscenter får inputs fra mange organer, såsom øjne, det vestibulære apparat og perifære proprioreceptorer der findes mange steder i kroppen. Det vestibulære reflekscenter regulerer balancen ved at påvirke den ekstrapyramidale tragt der stimulerer somatiske motorneuroner og herefter muskler i kroppen, som kan genoprette kroppens position. Centeret sender også signal til det okulomotoriske reflekscenter, der bl.a. kontrollerer øjnenes bevægelse.

Et eksempel er hvis man roterer rundt om sig selv. Dette får hår til at bevæge sig som stimulerer perifære proprioreceptorer der sender signal til det vestibulære reflekscenter. Centeret sender herefter signal til det okulomotoriske reflekscenter der får øjnene til at følge med i rotationen.

Det vestibulære reflekscenter kommunikerer også med opkastreflekscenteret, hvilket forklarer når vi er i rummet at vi får kvalme eller kaster op. Dette forklarer også køresyge.

Medulla oblongata er den del af hjernen der påvirkes mindst af generelle anæstetika.

Midthjernen

I midthjernen findes både et spytreflekscenter, et tårereflekscenter og det okulomotoriske reflekscenter.

Thalamus

Alt sensorisk information, undtagen olfactorisk, går igennem thalamus. Lugtesansen går direkte til hjernebarken, forbi thalamus. Dette forklarer muligvis hvorfor det er nemmere at vække en bevidstløs person med lugte, end med lys, lyde og berøring.

Thalamus er en slags sekretær for hjernebarken. Det fungerer som et filter for sensorisk information, hvor kun relevant sensorisk information går videre til hjernebarken. Et eksempel på dette er en træt mor med et spædbarn der er faldet i søvn. Her kan moren sove fra brand og meget høje lyde, men hvis barnet begynder at græde vågner hun op. Det er her thalamus som vurderer at denne information er mere relevant.

Man skelner mellem forskellige niveauer af bevidsthed. Udover det normale niveau for bevidsthed, kan man på den ene side tale om at vi har et øget bevidsthedsniveau pga. stimuli og et endnu højere niveau kaldet halucinationer. På den anden side har vi et søvnlignende stadie og en endnu lavere niveau kaldet koma.

Forskellige typer medicin kan påvirke kroppens bevidsthedsmedicin, ved enten at påvirke thalamus, vågenhedscenteret eller hjernebarken. CNS stimulanter øger aktiviteten af thalamus og fører til et højere bevidsthedsniveau. Det kan være adrenalin, noradrenalin, koffein. Hallucinerende stoffer, såsom LSD, kan overaktivere bevidstheden op i det hallicinative stadie. Herudover findes der også stoffer der kan dæmpe niveauet af CNS, såsom sedative lægemidler, sovemidler og alkohol. Hvis man får en læssion i thalamus vil dette lede til at personen kommer i koma,

Grunden til at depression fører til et højere søvnniveau er fordi det limbiske system kommunikerer med thalamus og dæmper bevidsthedsniveauet.

Hjernebarken

Hjernebarken er det yderste del af hjernen. Den består af 2 hemisfærer som er linket sammen med corpus collusum – 300 millioner myelinerede nervefibre.

Ofte er den ene af hemisfærerne den mest dominante. Den højre hemisfære kontrollerer den venstre del af kroppen, mens den venstre hemisfære kontrollerer den højre del af kroppen. Således vil den dominante hemisfære for personer der er højrehåndede være den venstre hemisfære. De fleste venstrehåndede har faktisk også en dominant venstre hemisfære, men blot mindre dominant. Kun få venstrehåndede har en dominerende højre hemisfære – “ægte” venstrehåndede.

Stereognose vil sige at vi kan genkende et objekt ved at berøre det. Det er f.eks. denne egenskab der gør det muligt at kende forskel på bilnøglen og husnøglen i mørke ved at berøre dem.

Den egenskab at vi kan forstå skriftsprog eller talt sprog og få mening ud af det ligger i Wernickes område der kun findes i den dominante hemisfære.

Afasi er manglende evne til at kunne tale, hvilket skyldes en skade i Brocas talecenter der også KUN ssidder i den dominante hemisfære. Dette kunne f.eks. komme af et slagtilfælde.

En del matematiske beregninger og logiske analyser foretages også primært i den dominate hemisfære. En del indlæringsreflekser, såsom det at lære at køre en bil ligger også primært i den dominante hemisfære.

Men der er også nogle egenskaber der primært sidder i den ikke-dominerende hemisfære. Et eksempel er det vi får ud af at kigge på billeder, såsom nedenstående tegning af W. E. Hill fra 1915 der hedder My Wife and My Mother-In-Law. I dette billede kan man både finde et billede af en svigermor og et billede af hans kone. Dette foregår primært i den ikke-dominante hemisfære.

WEHILL

Herudover foregår fortolkningen af musik, evnen til at synge og ramme tonerne synes også at være i den ikke-dominante hemisfære. Også kreative ideer opstår i denne del af hjernen. En kropssans, såsom hvis man er en god danser eller kirug skyldes signaler primært i den ikke-dominante hemisfære.

Nogle egenskaber ligger lige meget i begge hemisfærer såsom bevidsthedssans, forskellige cognitive egenskaber, social opførsel og etik / moral. Også bevidstheden om vores eksistens (aware that you are aware) findes i begge hemisfærer. Denne egenskab er helt unik for mennesker og forklarer hvorfor vi godt kan genkende os selv i et spejl, men en hund blot sætter sig til at gø. Dette betyder at alle disse egenskaber ikke vil gå tabt, hvis man f.eks. får en læssion i den ene hemisfære.

Dyslexia er ordblindhed og er manglende evne til at læse eller skrive korrekt. De hopper ofte konsekvent det samme ord eller bogstav. De læser det måske omvendt i stedet for ligefrem. De bytter måske rundt på bogstaverne. 15% af børn har en eller anden form for Dyslexia, hvoraf de fleste er mænd (6 gange mere udbredt hos mænd end kvinder). Denne sygdom skyldes også mangler i hjernebarken.

Kretinisme er en sygdom hvor personer bliver retarderede og skyldes mangel på Thyroxin fra fødslen, hvilket giver hypothyrodisme.

Cerebral Vascular Accident (CVA) er et form for slagtilfælde der skyldes et fald i blodforsyning til dele af hjernen, hvilket fører til iskæmi (mangel på ilt) og hjernevæv vil dø. Faldet i blodforsyning kan skyldes en blodprop i hjernens blodkar, en hjerneblødning eller en aneurisme.

Hjernen er det eneste organ der forsynes med ilt fra hele 4 arterier, to sæt på hver side. Det drejer sig om a. carotis interna på hver side og a. vertebralis der er en gren fra a. subclavia. Grunden til at der er 4 arterier der leverer ilt til hjernen er fordi det er et meget vigtig organ hvor iltforsyning er essentiel.

Cerebellum

Cerebellum betyder faktisk den lille hjerne. Denne modtager signaler fra en lang række receptorer rundt i kroppen og anvender disse til kontrol af vores skeletmuskler. Den opretholder ubevidst kroppens stilling og balance, koordinerer ubevidst frivillig motorisk aktivitet og koordinerer ubevidst setpoints for musklers tonus.

Hvis en person har skadet deres cerebellum vil man få forstyrrelse i musklers bevægelser, tale og svage muskler.

Basalganglierne

Basalganglierne er egentlig et forkert navn, da ganglier normalt en samling af neuroner uden for CNS, men da de findes i CNS burde de i stedet hedde Basalnucleus. Det er altså en samling af neuroner i hjernen. Findes dybt i den hvide substant i hjernebarken.

Basalganglierne udøver primært en inhiberende aktivitet på kroppens motorneuroner via den extrapyramidale kanal. Hvis man har en sygdom i basalganglierne såsom tourette syndrom, vil man forvente en overaktivitet af muskler. Dette kan f.eks vise sig ved at hænderne ryster meget pga. ufrivillig aktivering af skeletmuskler når personen er i hvile. Man ser også en øget tonus i hvilende muskler.

Et andet eksempel på en sygdom i basalganglierne er Parkinsons sygdom, hvor vi netop ser rystende hænder. I basalganglierne fungerer dopamin som neurotransmitter der aktiverer andre neuroner til at frigive inhibitoriske neurotransmittere. Og netop ved Parkinsons sygdom er mængden af dopamin påvirket. Derfor giver man ofte L-DOPA som lægemiddel der øger dopaminmængden. DOPA er precurseren til Dopamin og kan passere blodhjernebarrieren og omdannes til Dopamin.

Nedenunder kan ses en oversigt over hjernens funktionelle opbygning og hvordan de enkelte dele kommunikerer med hinanden.

nervesystemet

Mere info

I videoerne nedenunder kan du se en forelæsning af Professor Fink der omhandler netop dette emne og som kan anbefales:

Coverphotoet er en figur af Andreas Andersen og er udgivet under en Creative Commons Attribution Non-Commercial Licens. Det betyder at du gerne må anvende figuren, blot du angiver at den er fremstillet af Andreas Andersen og linker til denne hjemmeside. Desuden må du ikke uden tilladelse anvende den til commercielle formål. 

Billedet af My Wife and mother in law af W. E. Hill er et billede hvor copyright er udløbet i henhold til ophavsretsloven.

Youtube-videoerne stammer fra Professor Finks Youtube-kanal og er indsat i henhold til Youtubes betingelser.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *