به قلم: کسری رضا پور هدف از این مقاله، بررسی دقیق بخشهای مختلف مغز و تحلیل کارایی و عملکرد هر یک از این بخشها در مدیریت جنبههای مختلف زندگی روزمره است. مغز بهعنوان پیچیدهترین اندام بدن انسان، مسئولیت کنترل و هماهنگی طیف وسیعی از فرآیندهای حیاتی را بر عهده دارد. از وظایف پایهای نظیر تنفس […]
به قلم: کسری رضا پور
هدف از این مقاله، بررسی دقیق بخشهای مختلف مغز و تحلیل کارایی و عملکرد هر یک از این بخشها در مدیریت جنبههای مختلف زندگی روزمره است. مغز بهعنوان پیچیدهترین اندام بدن انسان، مسئولیت کنترل و هماهنگی طیف وسیعی از فرآیندهای حیاتی را بر عهده دارد. از وظایف پایهای نظیر تنفس و ضربان قلب گرفته تا عملکردهای پیچیدهتر مانند حافظه، تصمیمگیری، احساسات، و ارتباطات اجتماعی، هر بخش از مغز نقش منحصربهفردی ایفا میکند.
در این مقاله ساختارهای کلیدی مغز از جمله قشر مخ، هیپوکامپ، آمیگدال، مخچه، و ساقه مغز مورد بررسی قرار میگیرند تا نقش آنها در فرآیندهای شناختی، حسی، حرکتی، و عاطفی به طور جامع تحلیل شود. هدف اصلی این است که اهمیت این ساختارها در انجام فعالیتهای روزمره و تاثیر آنها در کیفیت زندگی به طور علمی روشن شود. همچنین، این گزارش زمینهای برای درک بهتر از اختلالات مرتبط با عملکرد مغزی و تاثیر آنها بر زندگی افراد فراهم میآورد.
بخشهای اصلی مغز انسان
مغز حدود 1/360 کیلوگرم وزن دارد که حدود 60 درصد آن چربی و 40 درصد آن سایر مواد مانند آب، پروتئین، کربوهیدرات و نمک است. نکتهی مهمی که باید در نظر داشت، آن است که مغز یک ماهیچه نیست. بلکه مغز انسان از سلولهای عصبی و رگهای خونی تشکیل شده است که سلولهای عصبی خود به دستهی نورونها و نورگلیا ها (شامل استروسیتها، میکروگلیاها و الیگودندروسیتها) تقسیم میشوند.
به طور کلی مغز انسان از 3 بخش مخ، ساقه مغز و مخچه تشکیل شده است.
1. مخ (cerebrum)
مغز پیشین: بخش اصلی مغز است. دو سوم کل توده مغز را تشکیل میدهد. به طور کلی، مخ، تالاموس و هیپوتالاموس اجزای مغز پیشین هستند. مخ بخشی از لوب پیشانی مغز است. بنابراین، مغز پیشین میتواند از بیشتر قسمتهای مغز محافظت کند. تلنسفالون و دیانسفالون دو بخش فرعی از مغز پیشین هستند. بخش اصلی تلنسفالن، قشر مغز است. در این میان، چهار قسمت اصلی دیانسفالون عبارتند از اپی تالاموس، تالاموس، ساب تالاموس و هیپوتالاموس.
رشد مغز پیشین و برگشت آن به سمت عقب: مغز پیشین به دلیل محدودیت فضا در بخش پیشانی نمیتواند به سمت جلو رشد کند. به همین دلیل، در طی فرآیند رشد، این بخش به سمت عقب برگشته و بر روی بخشهای عقبی مغز قرار میگیرد. این تغییرات در جهتگیری رشد، باعث فشرده شدن ساختارهای عصبی و افزایش تراکم سلولهای عصبی در مناطق خاص میشود که منجر به بهبود کارایی عملکردهای شناختی و حسی میگردد. این سازماندهی پیچیده در طول تکامل، امکان توسعه عملکردهای پیشرفتهای نظیر تفکر، خلاقیت، و هماهنگی رفتاری را فراهم کرده است.
مخ همانند سایر بخشهای دستگاه عصبی مرکزی، از ماده خاکستری و ماده سفید تشکیل شده است. ماده خاکستری مغز در قشر مخ و ماده سفید در مرکز آن قرار دارد. مخ مسئول یادگیری، حافظه، استدلال، سخنرانی، تفکر، قضاوت، حل مسئله و احساسات است. همچنین بینایی، شنوایی، لامسه و سایر حواس تحت کنترل مخ است.
– قشر مخ (Cerebral cortex)
لایه خاکستری بیرونی مخ میباشد. قشر مخ به علت نحوه پیچش خاص خود، مساحت زیادی دارد و نیمی از وزن مغز انسان مربوط به آن است. قشر مخ به 2 نیمکره تقسیم شده است که برآمدگی و شیارهایی دارد. 2 نیمکره مخ توسط یک شیار بزرگ (interhemispheric fissure) در میان 2 نیمکره که از جلوی سر به سمت عقب سر میرود، از هم جدا میشوند. سمت چپ مخ، سمت راست بدن را کنترل میکند و سمت راست مخ، سمت چپ بدن را کنترل میکند. 2 نیمکره مخ از طریق یک ساختار C شکل از ماده سفید در مرکز مخ با هم ارتباط برقرار میکنند. به این مسیر عصبی، جسم پینهای (corpus callosum) گفته میشود.
2. ساقه مغز ( brainstem )
ساقه مغز، مغز انسان را به نخاع مرتبط میکند. ساقه مغز خود شامل مغز میانی، پل مغزی و بصلالنخاع است.
مغز میانی یا مزانسفالون (mesencephalon): یک ساختار بسیار پیچیده با طیف وسیعی از خوشههای عصبی مختلف (هسته و کولیکول)، مسیرهای عصبی و ساختارهای دیگر است. این ویژگیها فعالیتهایی از شنیدن و حرکات تا پاسخهای محاسباتی و تغییرات محیطی را تسهیل میکند. همچنین مغز میانی حاوی ماده سیاه (substantia nigra) است. این بخش، ناحیهای است که در بیماری پارکینسون تحت تاثیر قرار میگیرد و دارای نورونهای دوپامین و گلیالهای پایه است. این ناحیه حرکت و هماهنگی را ممکن میسازد.
پل مغزی (pons) : مرکز 4 جفت عصب از 12 جفت عصب مغزی است که دامنهای از فعالیتهایی مانند تولید اشک، جویدن، پلک زدن، تمرکز بینایی، تعادل، شنوایی و حالت چهره را فعال میکند. pons از کلمه لاتین Bridge برگرفته شده است و ارتباط بینِ مغز میانی و بصلالنخاع را ایجاد میکند.
بصلالنخاع: در محلی که مغز به نخاع متصل میشود و در انتهای ساقه مغز وجود دارد. بصلالنخاع برای ادامه حیات ضروری است. عملکرد بصلالنخاع تنظیم خیلی از فعالیتهای بدنی شامل الگوی ضربان قلب، تنفس، فشار خون و سطح اکسیژن و کربن دی اکسید را بر عهده دارد. هم چنین برخی فعالیتهای انعکاسی مانند سرفه، عطسه، استفراغ و بلع را راهاندازی میکند.
3. مخچه ( cerebellum)
مخچه (مخ کوچک) بخشی در پشت سر به اندازه مشت است که در زیر لوب گیجگاهی و پسسری و بالای ساقه مغز قرار دارد. همانند قشر مخ، مخچه 2 نیمکره دارد. بخش بیرونی شامل نورونها و بخش درونی با قشر مخ در ارتباط است. عملکرد آن هماهنگ کردن حرکات ارادی عضلات و حفظ وضعیت بدنی و تعادل است. مطالعات جدید در حال بررسی نقش مخچه در افکار، احساسات و رفتار اجتماعی و همچنین احتمال دخالت آن در اعتیاد، اختلال طیف اوتیسم و اسکیزوفرنی است.
نیم کرههای مغز انسان
مغز انسان به دو نیمکره چپ و راست تقسیم میشود که هرکدام وظایف و عملکردهای خاصی دارند. نیمکره چپ مغز بیشتر با پردازش منطقی، تحلیل، ریاضیات، و زبانآموزی مرتبط است. این نیمکره وظیفه کنترل حرکات و احساسات سمت راست بدن را نیز بر عهده دارد. از سوی دیگر، نیمکره راست مغز مسئول پردازش اطلاعات تصویری، درک فضا، خلاقیت، و احساسات است و کنترل سمت چپ بدن را به عهده دارد. همکاری این دو نیمکره از طریق جسم پینهای (Corpus Callosum) امکانپذیر میشود که ارتباط بین آنها را برقرار میکند. در حالی که هر نیمکره عملکرد خاص خود را دارد، هماهنگی میان آنها نقش اساسی در انجام فعالیتهای پیچیده مانند حل مسئله، یادگیری، و تعاملات اجتماعی ایفا میکند.
لوب های مغز انسان
هر کدام از نیمکرههای مخ دارای 4 لوب میباشد:
لوب پیشانی در جلوی مغز و در قسمت پیشانی قرار دارد. این لوب از ابعاد بزرگتری برخوردار است و عملکردهای زیادی دارند. لوب پیشانی به عنوان مرکز کنترل احساسات به شمار میرود و در هویت و رفتار ما نقش دارد. همچنین در توجه و کنترل حرکات دخالت دارند.
لوب پیشانی مهارتهای عملکردهای اجرایی (Executive Functions) را مدیریت میکند. عملکردهای اجرایی مهارتهای مهمی مانند حل مسئله، برنامهریزی، تصمیمگیری و کنترل رفتارهای ما را شامل میشود. لوب پیشانی مانند رهبر ارکستر که همه نوازندگان را با هم هماهنگ میکند، عمل میکند.
2. لوب آهیانهای
لوب آهیانه پشت لوب پیشانی و بالای لوب گیجگاهی قرار دارد. یکی از عملکردهای اصلی آن پردازش اطلاعات حسی لامسه است؛ برای مثال احساس تیز و کند بودن و یا محکم و نرم بودن اشیا. لوب آهیانه همچنین ارتباط میان اشیا پیرامون ما را درک میکند که سبب میشود در اطراف بدون برخورد با اشیا حرکت کنیم. به این عملکرد، پردازش بصری فضایی گفته میشود. همچنین لوب آهیانه برای مهارتهایی مانند ریاضی، املا، هماهنگی دست و چشم و حرکات ظریفی مثل بستن بند کفش مهم هستند.
لوب گیجگاهی در 2 طرف مغز درست بالای گوشها قرار گرفتهاند. یکی از مهمترین عملکردهای آن کمک به پردازش و درک صداها مانند نوتهای موسیقی و سخنرانی است. عملکردهای دیگر آن شامل مدیریت احساسات و درک چهرهها میباشد. بخشی از لوب گیجگاهی که هیپوکامپوس (Hipocampus) نام دارد نقش مهمی در حافظه ایفا میکند.
لوب پسسری در پشت مغز قرار گرفتهاند. این لوب نقش مهمی در بینایی ایفا میکنند زیرا این امکان را ایجاد میکنند که اطلاعاتی را که از چشمان ما میآید درک کنیم. به این پدیده ادراک بصری میگویند.
– بطنهای مغز
حفرههای توخالی درون مغز هستند که مایع مغزی-نخاعی (Cerebrospinal Fluid – CSF) در آنها تولید، جریان و ذخیره میشود. این مایع نقش حیاتی در محافظت، تغذیه، و تعادل شیمیایی مغز و نخاع دارد. بطنها و مایع مغزی-نخاعی با غشای عنکبوتیه که بخشی از مننژ (لایههای حفاظتی مغز و نخاع) است، ارتباط تنگاتنگی دارند.
ساختار و عملکرد بطنهای مغز
بطنهای مغز چهار حفره اصلی دارند که به یکدیگر متصل هستند:
بطن اول و دوم (بطن های جانبی): در هر نیمکره مغز یک بطن وجود دارد که به آنها بطن 1 و 2 یا بطنهای طرفی گفته میشود. مایع مغزی نخاعی از شبکه کروئید موجود در بطن 1 و 2 ترشح میگردد. سپس از طریق سوراخ مونرو به بطن 3 رفته و از مجرای سیلویوس وارد بطن 4 میشود.
بطن 1 و 2 دارای سه قسمت است: شاخ جلویی (Anterior horn) که به لب پیشانی میرود، شاخ پشتی (Posterior horn) که به لب پسسری میرود و شاخ تحتانی (Inferior horn) که به لب گیجگاهی میرود.
بطن سوم: بطن سوم یا بطن میانی در میان تالاموسها قرار دارد و از طریق مجرای مونرو به بطن 1 و 2 و از طریق مجرای سیلویوس با بطن 4 در ارتباط است. مایع مغزی نخاعی در میان بطنها در جریان است. انسداد این مجراها موجب افزایش حجم مایع مغزی نخاعی و هیدروسفالی میشود. انسداد مجرای سیلویوس میتواند به دلیل تنگی مادرزادی، وجود کیست در بطن سوم و یا عوامل دیگر باشد.
بطن چهارم: این بطن در مغز خلفی قرار دارد و لوزی شکل است. بطن چهارم نیز حاوی مایع مغزی نخاعی است که بیشتر آن از طریق سوراخ ماژندی و 2 سوراخ لوشکا، وارد فضای تحت عنکبوتیه و اندکی از آن وارد مجرای آپاندیم (مجرای مرکزی طناب عصبی) میشود.
چینخوردگیهای مغز بی دلیل نیست
یکی از ویژگیهای منحصر به فرد مغز انسان، چینخوردگیهای متعدد آن است که به صورت شیارها و برآمدگیهایی در سطح قشر مخ دیده میشود. این چینخوردگیها باعث افزایش سطح قشر مخ میشوند بدون اینکه حجم کلی مغز افزایش یابد، که این امر در جمجمهای با فضای محدود اهمیت بالایی دارد. افزایش سطح قشر مخ منجر به افزایش تعداد نورونها و ارتباطات عصبی میشود و امکان انجام عملکردهای پیچیدهتری مانند یادگیری، حل مسئله و تفکر انتزاعی را فراهم میکند. این ساختار پیچیده، نتیجهای از تکامل برای بهرهوری حداکثری از فضای محدود جمجمه است.
شیار مرکزی مغز و نقش نواحی اطراف آن
شیار مرکزی مغز (Central Sulcus) یکی از مهمترین شیارهای قشر مخ است که مرز بین لوب پیشانی (Frontal Lobe) و لوب آهیانهای (Parietal Lobe) را مشخص میکند. ناحیه جلوی شیار مرکزی در لوب پیشانی، که به عنوان ناحیه حرکتی اولیه (Primary Motor Cortex) شناخته میشود، مسئول برنامهریزی و اجرای حرکات ارادی بدن است. این ناحیه زمانی که فرد قصد انجام کاری مانند نوشتن نام خود را دارد، الگوهای حرکتی را طراحی میکند و دستورات لازم را به عضلات ارسال میکند.
در مقابل، ناحیه پشت شیار مرکزی در لوب آهیانهای، که به ناحیه حسی اولیه معروف است، اطلاعات حسی بدن مانند لمس، فشار، و درد را پردازش میکند. این همکاری بین نواحی حرکتی و حسی اطراف شیار مرکزی، امکان هماهنگی دقیق و موثر در انجام فعالیتهای حرکتی پیچیده را فراهم میکند.
شیار سینگولیت و نقش آن در حل مسائل
شیار سینگولیت (Cingulate Gyrus) بخشی از سیستم لیمبیک است که در یافتن راهحلهای جدید برای مشکلات قدیمی نقش دارد. این ناحیه نقشی اساسی در حل مسائل، تصمیمگیری و پردازش شناختی دارد. قشر کمربندی قدامی تضادها را شناسایی، بر عملکرد نظارت، و توجه را مدیریت میکند؛ در حالی که قشر کمربندی خلفی بیشتر بر تنظیم احساسات و تمرکز بر اهداف بلندمدت تأثیر دارد. این ساختار به واسطه ارتباط با بخشهای منطقی و احساسی مغز، در یادگیری از تجربیات، مدیریت تعارضهای شناختی، و کنترل عاطفی نقش دارد. اختلال در عملکرد آن میتواند به مشکلاتی مانند وسواس، افسردگی، یا اختلال کمتوجهی-بیشفعالی منجر شود. شیار سینگولیت بهطور کلی مرکزی برای ادغام شناخت و احساس در حل مسائل است.
اعصاب مغز انسان
اعصاب مغزی به صورت جفت اعصاب هستند که مغز را به قسمتهای مختلف سر، گردن و تنه متصل میکند. 12 جفت عصب مغزی وجود دارد که بر اساس عملکرد و ساختارشان نامگذاری میشود. علاوه بر آن هر کدام از آنها یک نام رومی بین I تا XII نیز دارند که بر اساس موقعیتشان از جلو به عقب نامگذاری میشوند. برای مثال، عصب بویایی که نزدیک به جلوی سر است، شماره I نامیده میشود.
اعصاب مغزی به 2 گروه حسی و حرکتی تقسیم میشود. اعصاب حسی درگیر حسهایی مانند بویایی، شنوایی و لامسه هستند. اعصاب حرکتی نیز مربوط به حرکت، عملکرد ماهیچهها و غدهها میباشد. در جدول زیر به اختصار به آنها میپردازیم:
1. عصب بویایی (olfactory nerve):
نقش: انتقال اطلاعات بویایی به مغز
مسیر سیگنالی: وقتی مولکولهای معطر را استنشاق میکنید، در لایهای مرطوب در سقف حفره بینی که اپیتلیوم بویایی نامیده میشود، حل میشوند. این مولکولها گیرندههایی را تحریک میکنند که تکانههای عصبی تولید میکنند که به سمت پیاز بویایی حرکت میکنند. پیاز بویایی یک ساختار بیضی شکل است که شامل گروههای تخصصی از سلولهای عصبی است. از پیاز بویایی، اعصاب به مجرای بویایی، که در زیر لوب پیشانی مغز قرار دارد، عبور میکنند. سپس سیگنالهای عصبی به مناطقی از مغز انسان ارسال میشود که با حافظه و تشخیص بوها مرتبط هستند. این عصب کاملاً حسی است و در صورت آسیب به آن، حس بویایی از بین میرود (آنوسمیا).
2. عصب بینایی (Optic nerve) :
نقش: انتقال اطلاعات بینایی به مغز
مسیر سیگنالی: هنگامی که نور وارد چشم میشود، با گیرندههای خاصی در شبکیه چشم به نام سلولهای استوانهای و مخروطی در تماس است. سلولهای استوانهای به تعداد زیاد یافت میشوند و به نور بسیار حساس هستند. آنها بیشتر برای دید سیاه و سفید یا دید در شب تخصصی هستند. سلولهای مخروطی در تعداد کمتری وجود دارند. آنها نسبت به سلولهای استوانهای حساسیت نوری کمتری دارند و بیشتر با دید رنگ درگیر هستند. اطلاعات دریافتی توسط سلولهای استوانهای و مخروطی از شبکیه به عصب بینایی منتقل میشود. در داخل، هر 2 عصب بینایی به هم میرسند و چیزی به نام کیاسما بینایی را تشکیل میدهند. در کیاسما بینایی، رشتههای عصبی از نیمی از هر شبکیه، 2 مجرای بینایی مجزا را تشکیل میدهند. از طریق هر دستگاه بینایی، تکانههای عصبی در نهایت به قشر بینایی میرسند، که سپس اطلاعات را پردازش میکند. قشر بینایی در قسمت پشتی مغز شما قرار دارد. این ساختار نقش مهمی در ایجاد دید دوچشمی و پردازش تصویر دارد. آسیب به عصب بینایی میتواند باعث اختلالات بینایی مانند نابینایی در یک یا هر دو چشم شود.
3. عصب حرکت چشمی (Oculomotor nerve):
نقش: در عملکرد عضلانی، عصب چشمی عملکرد حرکتی را برای چهار عضله از شش عضله اطراف چشم را فراهم میکند. این ماهیچهها به حرکت چشم و تمرکز روی اشیا کمک میکنند. / در پاسخ به مردمک، به کنترل اندازه مردمک چشم کمک میکند زیرا به نور پاسخ میدهد.
مسیر سگنالی: این عصب از قسمت جلویی مغز میانی که بخشی از ساقه مغز انسان است منشا میگیرد. از آن ناحیه به جلو حرکت میکند تا به ناحیه حدقه چشم برسد. آسیب به این عصب میتواند منجر به افتادگی پلک، دوبینی و انحراف چشم شود.
4. عصب قرقره ای :(Trochlear nerve)
نقش: عصب تروکلر عضله مایل فوقانی شما را کنترل می کند. این ماهیچهای است که مسئول حرکات چشم به سمت پایین، بیرون و داخل است.
مسیر سیگنالی: از قسمت پشتی مغز میانی بیرون میآید. مانند عصب حرکت چشم، به جلو حرکت میکند تا زمانی که به حدقه چشم برسد، جایی که عضله مایل فوقانی را تحریک میکند. آسیب به این عصب ممکن است باعث دوبینی شود.
5. عصب سه قلو (Trigeminal nerve):
نقش: عصب سه قلو بزرگترین عصب جمجمهایست و عملکرد حسی و حرکتی دارد. عصب سه قلو دارای سه بخش است که عبارتند از:
چشمی: بخش چشمی اطلاعات حسی را از قسمت بالایی صورت از جمله پیشانی، پوست سر و پلکهای بالایی شارسال می کند.
فک بالا: این بخش اطلاعات حسی را از قسمت میانی صورت از جمله گونهها، لب بالایی و حفره بینی منتقل میکند.
فک پایین: بخش فک پایین دارای عملکرد حسی و حرکتی است. اطلاعات حسی را از گوش، لب پایین و چانه ارسال میکند. همچنین حرکت عضلات داخل فک و گوش را کنترل میکند.
مسیر سیگنالی: عصب سه قلو از گروهی از هستهها – که مجموعهای از سلولهای عصبی هستند – در نواحی مغز میانی و بصل النخاع ساقه مغز انسان منشا میگیرد. در نهایت، این هستهها یک ریشه حسی و ریشه حرکتی جداگانه تشکیل میدهند.
ریشه حسی عصب سه قلو به بخشهای چشمی، فک بالا و فک پایین منشعب میشود. ریشه حرکتی عصب سه قلو از زیر ریشه حسی عبور میکند و فقط در بخش فک پایین توزیع میشود. آسیب به این عصب میتواند باعث درد شدید یا اختلال در جویدن شود.
6. عصب ابدوسنس (Abducens nerve):
نقش: عصب abducens عضله دیگری به نام عضله راست جانبی را کنترل میکند که با حرکت چشم مرتبط است. این عضله در حرکت چشم به بیرون نقش دارد. به عنوان مثال، از آن برای نگاه کردن به پهلو استفاده میکنید.
مسیر سیگنالی: این عصب که به آن عصب ابدوسنس نیز میگویند، از ناحیه پونس ساقه مغز شروع میشود. در نهایت وارد حفره چشم میشود، جایی که عضله رکتوس جانبی را کنترل میکند. آسیب به این عصب باعث میشود چشم نتواند به سمت خارج حرکت کند و منجر به دوبینی میشود.
7. عصب چهره ای (Facial nerve):
نقش: عصب صورت عملکردهای حسی و حرکتی را انجام میدهد، از جمله:
1- ماهیچههای متحرک که برای حالات صورت و همچنین برخی از عضلات فک استفاده میشوند.
2- ایجاد حس چشایی برای بیشتر زبان
3- تامین غدد در ناحیه سر یا گردن مانند غدد بزاقی و غدد مولد اشک
4- انتقال احساسات از قسمتهای بیرونی گوش
مسیر سیگنالی: عصب صورت مسیر بسیار پیچیدهای دارد. از ناحیه پونز ساقه مغز سرچشمه میگیرد، جایی که ریشه حرکتی و حسی دارد. در نهایت این 2 عصب با هم ترکیب میشوند و عصب صورت را تشکیل میدهند.
8. عصب دهلیزی (Vestibulocochlear nerve) :
نقش: عصب دهلیزی دارای عملکردهای حسی شامل شنوایی و تعادل است. از 2 بخش بخش حلزونی و بخش دهلیزی تشکیل شده است:
1- قسمت حلزونی: سلولهای تخصصی درون گوش ارتعاشات ناشی از صدا را بر اساس بلندی و زیر و بم صدا تشخیص میدهند. این باعث ایجاد تکانههای عصبی میشود که به عصب حلزون منتقل میشود.
2- بخش دهلیزی: مجموعه دیگری از سلولهای ویژه در این قسمت میتواند حرکات خطی و چرخشی سر را ردیابی کند. این اطلاعات به عصب دهلیزی منتقل میشود و برای تنظیم تعادل و تعادل استفاده میشود.
مسیر سیگنالی: بخشهای حلزونی و دهلیزی عصب دهلیزی از نواحی جداگانهای از مغز منشا میگیرند.
بخش حلزونی از ناحیهای از مغز انسان به نام ساقه مخچه تحتانی شروع میشود. بخش دهلیزی از پل و مدولای شروع میشود. هر 2 بخش با هم ترکیب میشوند و عصب دهلیزی را تشکیل میدهند. آسیب به این عصب میتواند باعث سرگیجه، کاهش شنوایی یا وزوز گوش شود.
9. عصب زبانی حلقی (Glopharyngeal nerve):
نقش: عصب گلوفارنکس هم عملکرد حرکتی و هم عملکرد حسی دارد، از جمله:
1- ارسال اطلاعات حسی از سینوسها، پشت گلو، بخشهایی از گوش داخلی و قسمت پشتی زبان
2- ایجاد حس چشایی برای قسمت پشتی زبان
3- تحریک حرکت ارادی ماهیچه ای در پشت گلو به نام استیلوفارنگئوس
مسیر سیگنالی: عصب گلوفارنکس از بخشی از ساقه مغز به نام بصل النخاع منشا میگیرد. در نهایت به ناحیه گردن و گلو گسترش مییابد.
10. عصب واگ (Vagus nerve):
نقش: عصب واگ یک عصب بسیار متنوع است. دارای عملکردهای حسی و حرکتی است، از جمله:
1- انتقال اطلاعات حسی از کانال گوش و بخشهایی از گلو
2- ارسال اطلاعات حسی از اندامهای سینه و تنه ، مانند قلب و روده
3- مکان کنترل حرکتی عضلات در گلو را فراهم میکند
4- تحریک عضلات اندام های سینه و تنه، از جمله آنهایی که غذا را از طریق دستگاه گوارش حرکت میدهند (پریستالسیس)
5- ایجاد حس چشایی در نزدیکی ریشه زبان
مسیر سیگنالی: از بین تمام اعصاب جمجمهای، عصب واگ طولانیترین مسیر را دارد. از سر تا شکم امتداد دارد. از بخشی از ساقه مغز به نام مدولا سرچشمه میگیرد.
11. عصب جانبی (Accessory nerve):
نقش: عصب جانبی یک عصب حرکتی است که ماهیچههای گردن را کنترل میکند. این ماهیچهها به این امکان را میدهند که بچرخید، خم شوید و گردن و شانههای خود را دراز کنید.
مسیر سیگنالی: این به 2 بخش تقسیم میشود: ستون فقرات و جمجمه.
قسمت ستون فقرات از قسمت بالایی نخاع منشا میگیرد. قسمت جمجمه از بصل النخاع شروع میشود.
این قسمتها قبل از اینکه قسمت نخاعی عصب حرکت کند تا عضلات گردن را تامین کند، در حالی که قسمت جمجمهای عصب واگ را دنبال میکند، به طور خلاصه به هم میرسند.
12. عصب زیرزبانی (Hypoglossal nerve):
نقش: عصب هیپوگلوسال دوازدهمین عصب جمجمهای است که مسئول حرکت بیشتر عضلات زبان است.
مسیر سیگنالی: از بصل النخاع شروع میشود و به سمت پایین فک حرکت میکند، جایی که به زبان – میرسد. آسیب به این عصب میتواند باعث اختلال در تکلم و بلع شود.
– هر یک از این 12 عصب مغزی نقش مهمی در عملکردهای حسی، حرکتی و خودکار بدن دارند. هماهنگی این اعصاب، عملکرد بینقص حواس، حرکات و واکنشهای بدن را ممکن میسازد. آسیب به هر یک از این اعصاب میتواند اثرات جدی بر سلامت و کیفیت زندگی فرد داشته باشد.
– تعادل و ارتباط آن با مایع گوش، مخچه و اعصاب مغزی
تعادل بدن حاصل همکاری سیستم دهلیزی گوش داخلی، مخچه و اعصاب مغزی است. در گوش داخلی، ساختارهایی مانند کانالهای نیمدایرهای و ماکلها (اتریکول و ساکول) حرکت خطی، چرخش سر و نیروی جاذبه را حس میکنند. این ساختارها حاوی مایعی به نام اندولنف هستند که هنگام حرکت سر جابجا شده و گیرندههای حسی را تحریک میکند. اطلاعات این گیرندهها از طریق عصب دهلیزی به ساقه مغز و مخچه ارسال میشود.
مخچه وظیفه تحلیل این دادهها را بر عهده دارد و با هماهنگی سیگنالهای ورودی از گوش داخلی، حس عمقی و بینایی، حرکات بدن و وضعیت عضلات را تنظیم میکند. نتیجه این همکاری، حفظ تعادل، هماهنگی حرکات و واکنش سریع به تغییرات محیطی است.
– نقاط مختلف زبان و حس چشایی
زبان انسان با کمک پرزهای چشایی، مزههای مختلف را تشخیص میدهد. این پرزها در سطح زبان پراکندهاند و به طور ویژه در مناطقی برای تشخیص مزههای خاص تخصص یافتهاند. برخلاف تصور رایج، تمامی نواحی زبان توانایی تشخیص تمام مزهها را دارند، اما برخی مناطق ممکن است حساسیت بیشتری به یک نوع مزه داشته باشند:
1. شیرینی: بیشتر در نوک زبان حس میشود. این مزه معمولاً از ترکیبات قندی یا مشابه قند ناشی میشود و نقش مهمی در تشخیص غذاهای پرانرژی دارد.
2. ترشی: بیشتر در طرفین زبان احساس میشود و ناشی از اسیدهای موجود در غذاهاست. این حس به بدن کمک میکند غذاهای اسیدی را شناسایی کند.
3. شوری: بیشتر در اطراف و میانه زبان حس میشود و ناشی از حضور یونهای نمکی است. شوری در تنظیم تعادل الکترولیتهای بدن اهمیت دارد.
4. تلخی: بیشتر در بخش انتهایی زبان حس میشود. این مزه اغلب به شناسایی مواد بالقوه سمی کمک میکند و باعث جلوگیری از مصرف آنها میشود.
5. اومامی (خوشطعمی): این مزه که توسط اسید آمینه گلوتامات شناسایی میشود، در سراسر زبان حس میشود و معمولاً در غذاهای پروتئینی، گوشت و سوپهای غنی یافت میشود.
نکات اضافی درباره حس چشایی:
این توزیع و عملکرد دقیق حس چشایی در زبان به بدن کمک میکند تا مواد غذایی مناسب را انتخاب کند و از مصرف مواد مضر جلوگیری نماید.
– چشم مرجع و عملکرد آن در انسان
چشم مرجع (Dominant Eye) چشمی است که هنگام دیدن با هر دو چشم، اطلاعات بیشتری را برای پردازش به مغز ارسال میکند و در موقعیتهای دید دوچشمی (Binocular Vision) نقش غالبتری دارد. این مفهوم مشابه دست غالب (راست یا چپدستی) است، اما چشم مرجع همیشه با دست غالب یکسان نیست. در هنگام نگاه کردن با هر دو چشم، مغز تصاویر دریافتی از هر چشم را ترکیب میکند تا یک تصویر سهبعدی و یکپارچه ایجاد کند. چشم مرجع به دلیل دقت بالاتر و اولویت در ارسال سیگنالهای دیداری، نقشی کلیدی در تعیین موقعیت دقیق اجسام و درک عمق دارد.
چشم مرجع معمولاً در طول زندگی ثابت میماند، اما در برخی شرایط میتواند تغییر کند، مانند جراحی چشم یا برخی اختلالات عصبی. اگر چشم غیرمرجع قویتر یا ضعیفتر باشد، ممکن است مشکلاتی مانند دوبینی یا کاهش کیفیت دید رخ دهد.
– پردازش تصاویر توسط دو چشم و نقش کیاسما بینایی
عصب بینایی (Optic Nerve) از هر چشم خارج میشود و در ساختاری به نام کیاسما بینایی با یکدیگر تقاطع میکنند. در این محل، بخشی از رشتههای عصبی هر عصب به نیمکره مخالف مغز ارسال میشود. این آرایش سبب میشود که تصاویر از دو چشم به صورت همزمان در هر دو نیمکره پردازش شوند و مغز بتواند یک تصویر یکپارچه و گستردهتر از محیط، فراتر از ۱۸۰ درجه، ایجاد کند.
– نقش کیاسما بینایی در درک سهبعدی
کیاسما بینایی نقش حیاتی در پردازش عمق و ایجاد تصاویر سهبعدی دارد. با ترکیب اطلاعات از دو چشم، مغز فاصلهها، جهتها و ابعاد اشیا را به دقت تشخیص میدهد. فشار ملایم زیر کره چشم میتواند این فرآیند را مختل کرده و باعث شود تصاویر جداگانهای از هر چشم دیده شوند، که این نشاندهنده نحوه همکاری این سیستم برای ایجاد یک تصویر واحد است.
– تکامل توانایی دید و برقرار ارتباط حسی در نوزادان
نوزادان در بدو تولد دید محدود دارند و تنها قادر به تشخیص سایهها و حرکات در محدوده حدود ۲۰ سانتیمتر هستند. همچنین، تصاویر اولیهای که نوزاد میبیند، تنها در طیف سیاه و سفید پردازش میشوند. با گذشت زمان و رشد ساختارهای عصبی مانند کیاسما بینایی، توانایی تشخیص رنگها، جزئیات و عمق بهبود مییابد و سیستم بینایی کاملتر و دقیقتر میشود. این فرایند، همراه با تجربه و تعامل با محیط، منجر به تکامل درک بصری و پردازش پیچیدهتری از تصاویر میشود.
نوزاد در بدو تولد، علاوه بر شنیدن صدای ضربان قلب مادر که برای او آشنا و آرامشبخش است، دو ویژگی برجسته از مادر را درک میکند: گرما و لطافت پوست. این ویژگیها از طریق حس لامسه و دمای بدن منتقل میشوند و احساس امنیت و آرامش را در نوزاد تقویت میکنند.
تحقیقات نشان دادهاند که تماس پوست با پوست میان مادر و نوزاد، بهویژه در آغوش گرفتن، تأثیرات مثبتی بر رشد مغز نوزاد دارد. این تعامل باعث تحریک رشد سیناپسهای مغزی، بهویژه در نواحی قشر پیشانی (Frontal Cortex) و لوب آهیانهای (Parietal Lobe) ، میشود. این نواحی نقش مهمی در مهارتهای شناختی، حسی و پردازش اطلاعات دارند. ارتباط نزدیک با مادر، از طریق تماس فیزیکی، نه تنها به تقویت پیوند عاطفی کمک میکند بلکه زیرساختهای عصبی لازم برای یادگیری و تعاملات اجتماعی در آینده را نیز تقویت میکند.
– نواحی عملکردی مغز انسان
در مغز انسان بخشهای مختلفی وجود دارد که نقش بسیار مهمی در بدن انسان دارد. برخی از این نواحی عملکردی مهم مغز انسان موارد زیر است:
پل مغزی :
یکی از ساختارهای کلیدی در ساقه مغز است که نقش مهمی در تنظیم هوشیاری و بیداری ایفا میکند. این ساختار، بهعنوان مرکز ارتباطی، دستورات صادرشده از هیپوتالاموس را دریافت و به سایر بخشهای بدن منتقل میکند. عملکرد صحیح پل مغزی برای حفظ آگاهی و انجام فعالیتهای حیاتی ضروری است، و هرگونه آسیب جدی به آن میتواند بهسرعت منجر به مرگ شود.
توجه و حساسیت شناختی یکی از وظایف مهم پل مغزی است که شامل سه سطح عمده میشود:
1. برانگیختگی : (Arousal) پایینترین سطح بیداری که بدن را در حالت پایه هوشیاری نگه میدارد.
2. توجه تقسیمشده :(Divided Attention) توانایی پردازش چند محرک بهطور همزمان.
3. توجه انتخابی :(Selective Attention) تمرکز بر یک محرک خاص و نادیده گرفتن محرکهای دیگر.
یکی از محرکهای بسیار قوی در توجه انتخابی، شنیدن نام خودمان است. این حساسیت به دلیل ارتباطات عصبی در قشر پیشانی و سیستم لیمبیک است که اطلاعات شخصی و معنادار را اولویتبندی میکند. نام فرد بهطور مستقیم با حس هویت او در ارتباط است و در طی فرآیند رشد، بارها بهعنوان یک محرک مهم اجتماعی تقویت میشود. به همین دلیل، حتی در محیطهای شلوغ یا در حالتی که توجه فرد به جای دیگری معطوف است، شنیدن نام خود بهسرعت توجه او را جلب میکند.
مغز میانی و ساختارهای کلیدی آن
1. برجستگیهای چهارگانه:
این ساختارها در مغز میانی قرار دارند و از چهار برجستگی تشکیل شدهاند: دو برجستگی فوقانی و دو برجستگی تحتانی.
2. هستههای مغز میانی:
دوپامین و اهمیت آن:
دوپامین در مواقعی ترشح میشود که فرد با پاداش یا لذت روبهرو میشود، مانند حل یک مسئله، دستیابی به هدف یا حتی تجربه خوشایند اجتماعی. این ماده شیمیایی نقش مهمی در ایجاد انگیزه و احساس خوشایند دارد.
در کشورهای اسکاندیناوی، با وجود پیشرفت اقتصادی، نرخ بالای خودکشی مشاهده میشود. یکی از دلایل این پدیده میتواند به کمبود چالشهای زندگی مرتبط باشد. نبود مشکلات و مسائل برای حل، سطح دوپامین را کاهش داده و فرد را در معرض افسردگی قرار میدهد. انسان بهطور ذاتی نیاز به چالشها و اهداف دارد تا حس معنا و رضایت را تجربه کند.
سوءمصرف مواد و اختلال دوپامین:
سوءمصرف مواد مخدر منجر به افزایش غیرطبیعی سطح دوپامین میشود که به آن اوردوز دوپامین میگویند. این وضعیت میتواند فرد را به حالت روانپریشی مانند اسکیزوفرنی سوق دهد. در این شرایط، فرد مرز واقعیت را گم میکند و دچار توهمات و هذیان میشود. سوءمصرف مواد میتواند ژنهای مستعد اسکیزوفرنی را فعال کند و احتمال ابتلا به این بیماری را افزایش دهد.
اسکیزوفرنی:
این اختلال روانی پیچیده باعث میشود فرد توانایی تشخیص واقعیت را از دست بدهد. علائم آن شامل توهمات شنیداری و دیداری، هذیان، تفکر آشفته و رفتار غیرمنطقی است. این بیماری معمولاً با افزایش سطح دوپامین در بخشهایی از مغز مرتبط است. پیشگیری از سوءمصرف مواد و مدیریت سطح دوپامین میتواند خطر ابتلا به این بیماری را کاهش دهد.
تالاموس: مرکز فیلترینگ اطلاعات در مغز
تالاموس یکی از ساختارهای کلیدی مغز است که نقش اصلی آن فیلتر کردن و پردازش اطلاعات حسی پیش از ارسال به قشر مغز میباشد. تمام حسهای ورودی، از جمله بینایی، شنوایی، لامسه، و چشایی، ابتدا به تالاموس منتقل میشوند تا اهمیت آنها ارزیابی و اطلاعات ضروری برای پردازش بیشتر به نواحی مرتبط در قشر مغز ارسال شود. این فرآیند به مغز کمک میکند تا تنها بر روی اطلاعات مهم تمرکز کند و از ازدحام اطلاعات غیرضروری جلوگیری کند.
تنها حسی که بهطور مستقیم به قشر مغز منتقل میشود و از تالاموس عبور نمیکند، حس بویایی است. اطلاعات بویایی مستقیماً از پیاز بویایی (Olfactory Bulb) به قشر بویایی (Olfactory Cortex) ارسال میشود. این ویژگی ممکن است به دلیل اهمیت تکاملی حس بویایی در شناسایی تهدیدات یا منابع غذایی باشد. تالاموس با ایفای نقش فیلترکننده، نقشی کلیدی در مدیریت توجه و ادراک انسان ایفا میکند.
هیپوکامپ: مرکز حافظه و نقش آن در ثبت و بازسازی خاطرات
هیپوکامپ، بخشی از دستگاه لیمبیک مغز، مسئول اصلی پردازش و ذخیرهسازی حافظه است. این ساختار نقشی اساسی در تبدیل تجربیات روزانه به خاطرات بلندمدت دارد. با این حال، هیپوکامپ تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند اضطراب قرار میگیرد؛ استرس و اضطراب مزمن میتوانند باعث کاهش حجم هیپوکامپ شوند، که به ضعف در حافظه و پردازش شناختی منجر میشود.
رشد هیپوکامپ و حافظه داستانی:
هیپوکامپ در بدو تولد به طور کامل رشد نکرده و توانایی ثبت رویدادها بهصورت داستانوار را ندارد. این ناتوانی باعث میشود که انسان خاطرات قبل از سن سه سالگی را به خاطر نیاورد، پدیدهای که به فراموشی کودکی (Infantile Amnesia) معروف است. از حدود سه سالگی به بعد، هیپوکامپ توسعهیافتهتر میشود و قادر به ثبت رویدادها بهصورت روایتهای پیوسته و معنادار است.
مزایا و معایب:
این ویژگی از دید تکاملی میتواند مفید باشد، زیرا کودک در مراحل اولیه رشد بهجای حفظ خاطرات مبهم یا آسیبزا، بیشتر بر یادگیری مهارتها و روابط مهم تمرکز میکند. از سوی دیگر، عدم توانایی ثبت خاطرات در این سنین میتواند به از دست رفتن برخی تجربیات مهم اولیه منجر شود.
ساخت و بازسازی خاطرات در مغز:
یکی از ویژگیهای شگفتانگیز هیپوکامپ و قشر مغز، توانایی بازسازی و حتی تحریف خاطرات است. مغز انسان گاهی خاطراتی را خلق میکند که هرگز رخ ندادهاند، اما فرد آنها را واقعی تصور میکند. این پدیده که به خاطرات کاذب (False Memories) معروف است، میتواند ناشی از اطلاعات غلط، تخیل، یا تلفیق رویدادهای مشابه باشد.
به عنوان مثال، افراد ممکن است به اشتباه باور کنند که در موقعیتهایی مانند مراسم عروسی والدینشان حضور داشتهاند، در حالی که چنین چیزی غیرممکن است. تحقیقات نشان دادهاند که الیزابت لوفتوس، روانشناس برجسته در زمینه خاطرات کاذب، توانسته با استفاده از تکنیکهای روانشناختی، افراد را به یادآوری خاطرات نادرستی مانند گم شدن در فروشگاه وادار کند. مطالعات تصویربرداری عصبی نشان میدهند که خاطرات کاذب ناشی از سه مکانیسم اصلی در مغز هستند: سیگنالهای ضعیفتر حافظه واقعی در قشر بینایی در زمان بازیابی، که باعث کاهش تمایز تجربیات واقعی و ساختگی میشود؛ کاهش فعالیت قشر پیشپیشانی که وظیفه نظارت بر صحت خاطرات را بر عهده دارد؛ و شباهت الگوهای عصبی در لوب گیجگاهی هنگام یادگیری، که باعث اشتباه مغز در تشخیص خاطرات مرتبط میشود. این عوامل نشان میدهند که ضعف در پردازش دقیق و نظارت بر حافظه میتواند به پذیرش خاطرات نادرست منجر شود.
اهمیت و خطرات خاطرات کاذب:
این قابلیت مغز در بازسازی خاطرات میتواند مفید باشد، زیرا به انسان امکان میدهد تا رویدادها را دوباره تفسیر کرده و حتی تجربههای مثبت را برجستهتر کند. اما از سوی دیگر، در موقعیتهایی مانند شهادت در دادگاه یا روابط شخصی، خاطرات کاذب میتوانند تأثیرات منفی و حتی مخرب داشته باشند. این نشاندهنده پیچیدگی و انعطافپذیری شگفتانگیز سیستم حافظه در مغز انسان است.
آمیگدال: مرکز بقا، شخصیت و پردازش هشدار
آمیگدال (Amygdala)، بخشی از دستگاه لیمبیک، نقش کلیدی در تنظیم احساسات، بقا و شکلگیری شخصیت پایه دارد. این ساختار بهطور خاص مسئول شناسایی خطرات محیطی و ایجاد پاسخهای سریع هیجانی مانند ترس، خشم یا فرار است. آسیب به آمیگدال میتواند تأثیرات عمیقی بر رفتار و شخصیت فرد داشته باشد. برای مثال، افرادی که آمیگدال آنها آسیب دیده، ممکن است توانایی شناسایی خطرات یا واکنش به تهدیدات را از دست بدهند یا حتی شخصیتشان بهطور اساسی تغییر کند.
ترکیب آمیگدال، هیپوکامپ و تالاموس در شناسایی و پاسخ به خطر:
این سه بخش بهصورت هماهنگ برای ارزیابی محرکها و صدور هشدار عمل میکنند:
آمیگدال اطلاعات را از نظر اهمیت بقا تحلیل میکند و در صورت شناسایی خطر، واکنش فوری مانند تحریک سیستم عصبی سمپاتیک را ایجاد میکند.
این سیستم بهطور مؤثری به مغز هشدار میدهد و در صورت لزوم، بدن را برای واکنش آماده میکند. برای مثال، دیدن یک مار میتواند باعث فعال شدن این سه ساختار و آمادهسازی سریع بدن برای فرار شود.
زمانبندی پردازش و واکنش مغزی:
زمان لازم برای دریافت، پردازش و ادراک یک محرک بصری و ایجاد واکنش در انسان حدود 0.3 ثانیه است. این مدت شامل تمامی مراحل از دریافت اطلاعات توسط چشم، پردازش در قشر بینایی، تحلیل توسط هیپوکامپ و آمیگدال، و در نهایت ارسال دستور به عضلات برای واکنش است. جالب است که پاسخهای بینایی کندترین واکنشها در مقایسه با سایر حسها مانند شنوایی و لامسه هستند، زیرا پردازش اطلاعات بصری نیازمند مراحل پیچیدهتری در قشر مغزی است.
این زمانبندی دقیق و هماهنگ در مغز، نشاندهنده اهمیت سیستمهای حسی و پردازش سریع در تضمین بقا و کارکرد مؤثر بدن است.
جمع بندی
مطالعات ساختار و عملکرد مغز نشان میدهند که این اندام پیچیده بهطور هماهنگ، مجموعهای از فرآیندهای شناختی، حسی، حرکتی، و احساسی را مدیریت میکند.
طالعات همچنین نشان دادهاند که این اندام از قابلیت انعطافپذیری قابل توجهی برخوردار است که به آن اجازه میدهد تا در پاسخ به تجربیات جدید، یادگیری مهارتها، یا حتی آسیبهای عصبی، تغییراتی در ساختار و عملکرد خود ایجاد کند. این ویژگی که به نام انعطافپذیری عصبی شناخته میشود، یکی از عوامل کلیدی در توانایی انسان برای سازگاری با محیطهای متغیر و شرایط جدید به شمار میآید.
در مجموع، مغز نه تنها به عنوان مرکز کنترل بدن عمل میکند بلکه پایه و اساس هویت، خلاقیت، و تجربیات انسانی را نیز تشکیل میدهد. بررسیهای مداوم در زمینه علوم اعصاب و تکنیکهای پیشرفته تصویربرداری، همچون تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، به دانشمندان امکان داده است تا درک عمیقتری از نحوه عملکرد این ساختار شگفتانگیز به دست آورند و بینشهایی جدید برای درمان بیماریهای عصبی و روانی فراهم کنند.
دانشکده کشاورزی و علوم پایهرشته زیست شناسی سلولی و مولکولی |
گزارش کار آزمایشگاهی عنوان آزمایش: مغز انساندرس: آزمایشگاه فیزیولوژی جانوریاستاد: خانم دکتر هادی زادهاعضای گروه: کسری رضاپور , کیانا آرمندپیشه , نازنین زهرا عسکری تاریخ انجام آزمایش : 04/09/1403 |