Περί Εγκεφάλου

ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ


Όλοι οι οργανισμοί ζώντας σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον ανέπτυξαν συστήματα ώστε να μπορούν να αντιλαμβάνονται τις αλλαγές και να αποκρίνονται σε αυτές.

Μιας και οι οργανισμοί ζουν σε ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο περιβάλλον, για να παραμείνουν ζωντανοί πρέπει συνεχώς να αντεπεξέρχονται στις περιβαλλοντικές αλλαγές, προσαρμόζοντας συνεχώς τις λειτουργίες τους. Ένας μονοκύτταρος οργανισμός λαμβάνει και δέχεται τα ερεθίσματα και αντιδρά σε αυτά μέσα από τις διαδικασίες ενός μόνο κυττάρου (όπως, π.χ., η μετακίνηση του προς ή από ένα ερέθισμα).

Αντίθετα, η εμφάνιση των πολυκύτταρων οργανισμών και η πιο πολύπλοκη οργάνωση τους απαίτησαν την ανάπτυξη πιο σύνθετων μηχανισμών για την επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων και των οργάνων. Αυτό επιτεύχθηκε με την ανάπτυξη των νευρικού συστήματος και των ορμονών, τα οποία αποτελούν και τον βασικός τρόπος επικοινωνίας και αλληλεπίδρασης του οργανισμού με το περιβάλλον του.

Τα κύτταρα του νευρικού συστήματος μεταφέρουν με μεγάλη ταχύτητα ηλεκτρικά σήματα τα οποία κωδικοποιούν πληροφορίες ή εντολές προς και από συγκεκριμένα σημεία του σώματος. Οι ορμόνες, από την άλλη πλευρά, οι οποίες εκκρίνονται από ειδικά κύτταρα εξαιτίας της μεταβολής του περιβάλλοντος, είναι χημικές ενώσεις που μεταφέρονται με το αίμα σε ιστούς-στόχους, ώστε αυτοί να αντιδράσουν και με τη λειτουργία τους να εξισορροπήσουν τη μεταβολή που προκάλεσε την έκκριση τους, μέσω της ανάδρασης ερεθίσματος - αντιδράσεως.

Οι ενδοκρινείς απαντήσεις τείνουν να αναπτυχθούν αργά, αλλά διαρκούν πολύ περισσότερο από εκείνες του νευρικού συστήματος. Αντίθετα, το τελευταίο δίνει σχετικά γρήγορες αλλά γενικά συνοπτικές απαντήσεις στα ερεθίσματα, τροποποιώντας τις δραστηριότητες άλλων συστημάτων οργάνων. Οι τροποποιήσεις μπορούν να εμφανιστούν σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά τα αποτελέσματα τους εξαφανίζονται σύντομα μετά την παύση της νευρικής δραστηριότητας. Και τα δύο συστήματα αλληλεπιδρούν ώστε ο οργανισμός να διατηρείται σε μια σταθερή κατάσταση.

Από τα παραπάνω συνάγεται ότι το νευρικό σύστημα βρίσκεται σε ταχεία και συνεχή επικοινωνία με το περιβάλλον, ενώ το ορμονικό σύστημα συντελεί στον έλεγχο και το συντονισμό των σωματικών λειτουργιών. Αυτά είναι τα δύο βασικά συστήματα

Όλα τα ζώα, εκτός από τους σπόγγους, διαθέτουν έναν τύπο νευρικού συστήματος, δηλαδή ένα δίκτυο νευρικών κυττάρων διευθετημένων κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να συνιστούν οδούς σημάτων και πληροφορίας.

Το απλούστερο δίκτυο είναι εκείνο στο οποίο τα κύτταρα σχηματίζουν γραμμές επικοινωνίας που λαμβάνουν πληροφορίες για την αλλαγή των συνθηκών μέσα και έξω από το σώμα, ενώ στη συνέχεια προκαλούν την κατάλληλη αντίδραση σε μυς ή εκκριτικά κύτταρα. Αυτό το απλό σύστημα συναντάται σε ζώα όπως τα Κνιδόζωα, δηλαδή τις θαλάσσιες ανεμώνες και τις μέδουσες. Τα νευρικά κύτταρα σχηματίζουν ένα χαλαρό δίκτυο που συνδέεται με συσταλτά ή εκκριτικά κύτταρα που είναι τοποθετημένα στην επιφάνεια του σώματος.

Φωτογραφία 3 - Συγκριτικό σχέδιο όπου εμφανίζεται η μεταμόρφωση των νευρικών συστημάτων σε γάγγλια και στην συνέχεια σε εγκεφαλικές δομές.


Το σύστημα αυτό αποτέλεσε, με διάφορες προσθήκες, τη βάση του νευρικού συστήματος των ασπόνδυλων ζώων. Με την παρουσία των γαγγλίων (αθροίσματα νευρικών κυττάρων), που πρωτοεμφανίζονται στους πλατυέλμινθες, το νευρικό σύστημα διαφοροποιείται σε κεντρικό και περιφερειακό.

(Συνεχίζεται)

Το νευρικό σύστημα των σπονδυλωτών, ακόμα και των πιο πρωτόγονων, είναι πολύ πιο πολύπλοκο σε σχέση με αυτό των ασπόνδυλων, ενώ παρουσιάζει παρόμοια βασική οργάνωση σε όλα τα είδη αυτής της ομάδας.

Το νευρικό σύστημα αποτελείται από το νευρικό ιστό. Αν το θεωρήσουμε ως έναν οργανικό υπολογιστή, θα μπορούσαμε να πούμε ότι οι βασικές λειτουργικές μονάδες του, οι μεμονωμένοι νευρώνες, παίζουν το ρόλο των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (μίκροτσιπ) του υπολογιστή.

Φωτογραφία 4 – Έγχρωμη αναπαράσταση νευρώνος


Αν και πολλοί προσπαθούν να παρομοιάσουν το νευρικό σύστημα με έναν υπολογιστή εντούτοις, οποιαδήποτε σύγκριση μεταξύ τους είναι εντελώς παραπλανητική και άστοχη, επειδή ακόμη και ο περιπλοκότερος υπολογιστής στερείται τη μεταβλητότητα και την προσαρμοστικότητα ενός μόνο ενιαίου νευρώνα.
Πολύ περιληπτικά θα μπορούσαμε να αναφέρουμε ότι ένας νευρώνας μπορεί να επεξεργαστεί τις πληροφορίες από 100.000 διαφορετικές πηγές, ενώ υπάρχουν περισσότεροι από 20 δισεκατομμύρια νευρώνες , και ότι ενώ τα τρανζίστορς που απαρτίζουν έναν υπολογιστή επεξεργάζονται ψηφιακά σήματα δύο μόνο καταστάσεων (δηλαδή ή άγουν ή αποκόπτονται κατάσταση γνωστή και ως 1 - 0 που είναι χαμηλό ηλεκτρικό δυναμικό ή υψηλό δυναμικό), ένας νευρώνας μπορεί να επεξεργάζεται κβαντικά σήματα με πολύ περισσότερες καταστάσεις.

Επανερχόμαστε όμως στην περιγραφή των συστατικών του νευρικού συστήματος. Στο νευρικό ιστό ανήκουν και κύτταρα που υποστηρίζουν τη λειτουργία των νευρώνων και ονομάζονται νευρογλοιακά κύτταρα ή γλοία. Συγκεκριμένα, τα κύτταρα αυτά διαχωρίζουν και προστατεύουν τους νευρώνες, παρέχουν ένα υποστηρικτικό πλαίσιο για το νευρικό ιστό, ενεργούν ως φαγοκύτταρα και ρυθμίζουν τη σύνθεση του διάμεσου υγρού. Ξεπερνούν αριθμητικά κατά πολύ τους νευρώνες και αποτελούν περίπου το μισό όγκο του νευρικού συστήματος.

Φωτογραφία 5 – Νευρώνας, φωτογραφία από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.


Ο νευρικός ιστός, με τη συμμετοχή των αιμοφόρων αγγείων και των συνδετικών ιστών, διαμορφώνει τα όργανα του νευρικού συστήματος, ήτοι τον εγκέφαλο, το νωτιαίο μυελό, τα αισθητήρια όργανα, όπως το μάτι και το αφτί, και τα νεύρα, τα οποία συνδέουν τα αισθητήρια όργανα και αγωγούς πληροφοριών του κεντρικού συστήματος με τα υπόλοιπα όργανα ή συστήματα.

Στην περίπτωση των σπονδυλωτών και κατά συνέπεια του ανθρώπου, το νευρικό σύστημα απαρτίζεται από δύο μέρη, το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) και το περιφερειακό νευρικό σύστημα (ΠΝΣ).

Το κεντρικό νευρικό σύστημα περιλαμβάνει τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Αυτά είναι σύνθετα όργανα που περιέχουν όχι μόνο νευρικό ιστό αλλά και αιμοφόρα αγγεία, τα οποία μαζί με το συνδετικό ιστό παρέχουν την απαραίτητη φυσική προστασία και υποστήριξη.

Το ΚΝΣ επεξεργάζεται όλα τα ερεθίσματα που φτάνουν σε αυτό, τα επεξεργάζεται και αναλόγως δίνει τις κατάλληλες εντολές για αντίδραση. Τα αισθητήρια όργανα αντιλαμβάνονται άμεσα τις αλλαγές και μεταβιβάζουν την εκάστοτε πληροφορία, την οποία επεξεργάζεται το ΚΝΣ, δίνοντας στη συνέχεια εντολή σε απομακρυσμένα όργανα, όπως οι σκελετικοί μύες, να αντιδράσουν. Όταν αντιληφθούμε ένα αντικείμενο που έρχεται πάνω μας, το ΚΝΣ ενσωματώνει τις πληροφορίες σχετικά με την απόσταση και τον πιθανό κίνδυνο, κάνει συγκρίσεις στην μνήμη και εκτίμηση της κρισιμότητας του ερεθίσματος και της καταστάσεως και κατόπιν απαντά, δίνοντας εντολές στους μυς των άκρων για την κατάλληλη κίνηση μας, ώστε να αποφύγουμε το αντικείμενο.
Σε πολλές περιπτώσεις (όπως θα δούμε και παρακάτω) τέτοιες διαδικασίες λαμβάνουν χώρα ασυνείδητα δηλαδή χωρίς εμείς να συνειδητοποιήσουμε και να εκτιμήσουμε με την βούλησή μας την κατάσταση.

Φωτογραφία 6 – Το νευρικό σύστημα του ανθρώπου. Διακρίνονται ο εγκέφαλος, ο νωτιαίος μυελός και τα διάφορα νεύρα που εκφύονται.


Το ΚΝΣ, και συγκεκριμένα ο εγκέφαλος, είναι το όργανο των ανώτερων λειτουργιών, ανάμεσά του περιλαμβάνεται η νοημοσύνη, η μνήμη, η εκμάθηση, η συγκίνηση κλπ.

Το περιφερειακό νευρικό σύστημα περιλαμβάνει όλο το νευρικό ιστό που βρίσκεται στην περιφέρεια του σώματος. Η κύρια λειτουργία του είναι να μεταδίδει τις πληροφορίες από τα αισθητήρια όργανα ή τους υποδοχείς προς το ΚΝΣ και να μεταφέρει την αντίδραση του τελευταίου στα κατάλληλα όργανα.

Τα νεύρα διαχωρίζονται σε δύο ομάδες ανάλογα με την κατεύθυνση των μηνυμάτων που μεταφέρουν: τα κεντρομόλα ή αισθητικά νεύρα, τα οποία μεταφέρουν πληροφορία προς το ΚΝΣ, και τα φυγόκεντρα ή κινητικά νεύρα, τα οποία μεταφέρουν πληροφορία προς την αντίθετη κατεύθυνση. Τα νεύρα που συνδέονται με τον εγκέφαλο καλούνται κρανιακά, ενώ αυτά που συνδέονται με το νωτιαίο μυελό ονομάζονται νωτιαία.

Τα κινητικά νεύρα χωρίζονται στο σωματικό (εκούσιο) νευρικό σύστημα, το οποίο δίνει εντολές στους σκελετικούς μυς, και το αυτόνομο (ακούσιο) νευρικό σύστημα, που διεγείρει άλλους μυς (λείους και καρδιακό, - στομαχική και χωνευτική λειτουργία) και αδένες. Βέβαια υπάρχουν και όργανα στα οποία υπάρχουν και τα δύο συστήματα (όπως π.χ. είναι η αναπνοή, η οποία είναι και ακούσια , αλλά και εκούσια).

Τα νεύρα του αυτόνομου νευρικού συστήματος ανήκουν σε δύο συστήματα, το συμπαθητικό και το παρασυμπαθητικό, τα οποία έχουν συνήθως ανταγωνιστική δράση. Για παράδειγμα, η δράση του συμπαθητικού συστήματος αυξάνει τον καρδιακό ρυθμό, ενώ εκείνη του παρασυμπαθητικού τον μειώνει.

Τα νεύρα είτε εκφύονται από τον εγκέφαλο, οπότε μιλάμε για εγκεφαλικά νεύρα, είτε από το νωτιαίο μυελό.

Τα εγκεφαλικά νεύρα είναι 12 ζεύγη, που διανέμονται στην περιοχή του κεφαλιού και του αυχένα, εκτός του πνευμονογαστρικού νεύρου, κλάδοι του οποίου νευρώνουν το θώρακα και την κοιλιά.

Από το νωτιαίο μυελό εκφύονται 31 ζεύγη, που νευρώνουν τον κορμό και τα άκρα του σώματος.

(Συνεχίζεται)

ΧΩΡΙΣ ΝΑ ΘΕΛΩ ΝΑ ΧΑΛΑΣΩ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΟΥ ΕΧΕΙΣ ΞΕΚΙΝΗΣΕΙ, ΕΧΩ ΝΑ ΚΑΝΩ ΤΗΝ ΕΞΗΣ ΕΡΩΤΗΣΗ.
ΠΟΙΑ Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΟΠΤΙΚΟΥ ΚΕΝΤΡΟΥ ΚΑΙ ΠΙΟ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΕΚΕΙΝΟΥ ΠΟΥ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΙ ΤΑ ΑΝΘΡΩΠΙΝΑ ΠΡΟΣΩΠΑ?


Η ΕΡΩΤΗΣΗ ΜΟΥ ΠΡΟΕΡΧΕΤΕ ΑΠΟ ΕΝΑ ΝΤΟΚΙΜΑΝΤΕΡ ΤΗΣ ΕΤ1 ΠΟΥ ΗΤΑΝ ΑΦΙΕΡΩΜΕΝΟ ΣΤΟ ΘΕΜΑ ΑΥΤΟ.

Στο http://news.pathfinder.gr/?page=20&id=1770 ενα πολυ ενδιαφερον αρθρο περι του εγκεφαλου.

Νέα επιστημονικά δεδομένα
Έμφυτη η ικανότητα του εγκεφάλου για αριθμητικές πράξεις

Associated Press
Γεννιόμαστε με την ικανότητα να βλέπουμε τον κόσμο αριθμητικά, λένε τώρα οι επιστήμονες
Λονδίνο

Οι άνθρωποι έχουν την ικανότητα να κάνουν αριθμητικές πράξεις, ακόμα και όταν δεν έχουν τις λέξεις για να τις εκφράσουν, έδειξε έρευνα Βρετανών και Αυστραλών επιστημόνων, αντικρούοντας τα συμπεράσματα παλαιότερων μελετών για το θέμα.

Η έρευνα που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Proceedings of the US National Academy of Sciences πραγματοποιήθηκε σε 45 παιδιά ηλικίας 4 - 7 ετών.

Οι επιστήμονες συνέκριναν δύο ομάδες: μία γηγενών Αυστραλών που ζουν σε απομακρυσμένες περιοχές και μιλούν γλώσσες οι οποίες περιέχουν πολύ λίγες λέξεις για αριθμούς και, από την άλλη πλευρά, μία ομάδα αγγλόφωνων παιδιών από τη Μελβούρνη.

Τα παιδιά κλήθηκαν να συγκρατήσουν τον αριθμό μίας σειράς αντικειμένων που απλώθηκαν πάνω σε ένα χαλί. Στη συνέχεια, κάποια αντικείμενα κρύφτηκαν κάτω από ένα κάλυμμα ώστε να μην μπορούν να τα δουν τα παιδιά, παρά μόνο να το υπολογίσουν.

Σε μία πιο σύνθετη άσκηση, ο ερευνητής χτυπούσε δύο ξύλα μεταξύ τους και τα παιδιά κλήθηκαν να βάλουν τόσες μάρκες σε ένα τραπέζι, όσες οι φορές που ο επιστήμονας χτύπησε τα δύο ξύλα.

Το συμπέρασμα ήταν ότι δεν υπήρχε καμία διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες.

«Γεννιόμαστε με την ικανότητα να βλέπουμε τον κόσμο αριθμητικά, όπως ακριβώς γεννιόμαστε με την ικανότητα να βλέπουμε τον κόσμο με χρώματα» σχολίασε στο BBC o επικεφαλής της έρευνας, καθηγητής Μπράιν Μπάτεργουορθ, του Ινστιτούτου Γνωστικών Νευροεπιστημών του University College London.

Κάποια άνθρωποι, πρόσθεσε ο καθηγητής Μπάτεργουορθ, μπορεί να γεννηθούν χωρίς αυτή την έμφυτη ικανότητα, όπως για παράδειγμα όσοι πάσχουν από δυσαριθμησία.

Δύο παλαιότερες μελέτες σε φυλές του Αμαζονίου είχαν συμπεράνει το αντίθετο από τη συγκεκριμένη έρευνα: Ότι οι λέξεις είναι απαραίτητες για την πραγματοποίηση συγκεκριμένων αριθμητικών πράξεων.

Newsroom ΔΟΛ
ΠΗΓΗ: http://www.in.gr