اجزا مغز چیست؟ – تعریف و عملکردهای آن

مغز و نخاع، اجزا مغز هستند که به عنوان مرکز دستگاه عصبی در بدن انسان می باشد. جمجمه و ستون فقرات محافظینی اسکلتی برای نگه داری از سیستم عصبی بدن می باشند. مغز دارای قسمت های مختلفی با وظایف و کارکردهای گوناگون در بدن می باشند و در عین حال این بخش ها در ارتباط با یکدیگر عمل می کنند. به عبارتی مغز را فرمانده بدن می توان در نظر گرفت که تمام فعالیت های بدن تحت کنترل آن می باشد. علوم پایه هشتم به بررسی مغز و اجزای آن پرداخته است. این بخش اسفنجی، خاکستری و پر از چین و چروک، از طریق حواس پنجگانه، می تواند اطلاعات را دریافت کند. این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به ما کمک می کند تا با اجزا مغز و اهمیت آن در بدن بیشتر آشنا شویم.

مغز انسان

یک عضو شگفت انگیز و همه کاره که تمام فعالیت های بدن را در کنترل دارد، مغز می باشد. این عضو که داخل استخوان جمجمه محافظت می شود، دارای بخش های مختلفی است که در ارتباط با یکدیگر می باشند. مغز انسان وزنی برابر ۱۳۰۰ تا ۱۴۰۰ گرم (۲٪ وزن بدن) را دارد که ۸۵٪ آن را مخ تشکیل می دهد. این ساختار نرم و ژله ای، از مغز و نخاع تشکیل شده است. محافظت مغز و نخاع توسط سه لایه پرده ای به نام مننژ انجام می شود.

اجزا مغز کدامند

سه بخش اصلی تشکیل دهنده مغز، مخ، مخچه و ساقه مغز می باشد.

مخ

مخ از دو نیمکره سمت راست و چپ تشکیل شده که جدایی آن ها توسط شکاف عمیقی می باشد. مخ بزرگترین بخش مغز بوده و دارای قشر خارجی لایه ی خاکستری و هسته ای از ماده ای سفید می باشد. قشر خاکستری که ضخامت ۲ تا ۴ میلی متری دارد، لایه لایه بوده و بخش سفید را فرا گرفته است. چند هسته خاکستری که مهمترین آن ها تالاموس و هیپوتالاموس می باشد، نیز در بخش سفید مخ وجود دارد.

به قشر خارجی خاکستری که ساختمان پیچ خورده ای نیز دارد، کورتکس مخ گفته می شود و دارای دو بخش نئوکوتکس (متشکل از ۶ ناحیه عصبی) و آلوکورتکس (کوچکتر از بخش نئوکوتکس بوده و ۳ یا ۴ ناحیه عصبی دارد) می باشد. همچنین عملکرد بخش قشر مخ نیز به دو شکل قشر حرکتی و قشر حسی می باشد. در قشر حرکتی ارتباط بین آکسون های این ناحیه و نورون های حرکتی نخاع و ساقه مغز برقرار است.اما در قشر حسی، دریافت سیگنال به وسیله ی هسته های رله در تالاموس انجام شده و این سیگنال ها از اعصاب حسی و مجاری دریافت می شود. نواحی حسی شامل قشر بینایی، قشر شنوایی در لوب گیجگاهی، لوب پس سری و قشر اینسولار می باشد.

ساقه مغز

ابتدای مغز میانی جایگاه شروع ساقه مغز است که در اتصال با مخچه بوده و ادامه آن تا زیرنخاع می باشد. ساقه مغز که حفاظت آن توسط ستون فقرات می باشد، مکان خروج ۱۰ عصب از تعداد ۱۲ جفت اعصاب جمجمه ای است. هسته های عصبی زیادی که مسئول تنظیم تنفس، تعادل و کنترل حرکت های چشم می باشند، در ساقه مغز وجود دارد. بسیاری از اطلاعات که از قشر مغز به بخش های مختلف بدن توسط ریشه های عصبی منتقل می شود، از ساقه مغز عبور می کند.

مخچه

مخچه در پشت و زیر مخ قرار دارد. چین خوردگی هایی که در سطح دو نیمکره مخچه وجود دارد، دارای نظم بیشتری بوده و نزدیک تر به سطح می باشد. اتصال مخچه به نخاع با ساقه مغز و اتصال مخچه به ساقه مغز از طریق یک جفت ساقه مخچه ای برقرار است. مایع مغزی نخاعی درون چهار بطنی که در مخچه وجود دارد، تشکیل می شود. تنظیم فعالیت های ماهیچه ای و کمک به تعادل بدن، تحت کنترل مخچه می باشد. در این عملکرد بعد از ارسال اطلاعات توسط گوش ها و چشم ها به مخچه، با تنظیم ماهیچه ها، تعادل در بدن توسط مخچه برقرار می شود. حرکاتی که توسط مخچه انجام می شوند در بدن غیرارادی می باشند.

ساختارهای موجود در زیر قشر مغز و دیگر اجزا مغز

تالاموس، هیپوتالاموس، اپیتالاموس، غده هیپوفیز، غده صنوبری، بصل النخاع، مایع مغزی نخاعی، ساب تالاموس و … از ساختارهای دیگر موجود در مغز می باشند. به توضیح مهمترین این اجزا می پردازیم.

بصل النخاع

در منتهی الیه سیستم عصبی استخوان جمجمه، بصل النخاع بوده که از انتها متصل به نخاع می باشد. رشته عصب های موجود بین مغز و نخاع و ماده سفید رنگی تشکیل دهنده محتوای بصل النخاع می باشد. بصل النخاع از مهمترین اجزا مغز می باشد که با کمترین صدمه به آن ممکن است فرد از بین برود. اندام هایی در بدن مانند شش ها، قلب و اندام های گوارشی با بصل النخاع هستند که کنترل می شوند.

تالاموس و هیپوتالاموس

سلول های عصبی که در اندازه های مختلف در تالاموس قرار دارند، وظیفه تنظیم و برقراری ارتباط بین پیام های حسی و عملکردهای مرتبط با آن ها را در بدن بر عهده دارد. گرفتن و احساس درد و اطلاعات احساسی از محیط بر عهده تالاموس می باشد. مخچه، قشر خاکستری مغز و گره های عصبی که در قسمت کف جمجمه قرار دارد، در انجام فعالیت های تالاموس، در ارتباط با آن می باشند. اگر به یک سمت تالاموس صدمه زده شود، یک سمت بدن دچار بی حسی و در صورت صدمه به دو قسمت تالاموس، بیهوشی رد را سبب می شود.  هیپوتالاموس که مانند تالاموس، بین ساقه مغز و سربروم قرار گرفته، ارتباط بین سیستم عصبی و سیستم غدد درون ریز را بر عهده دارد. هیپوتالاموس این کار را از طریق غده هیپوفیز انجام می دهد.

لوب ها از اجزا مغز

مخ و قشر مغز انسان دارای دو نیمکره می باشد که به شکل متقارن نسبت به هم قرار دارند. این دو نیمکره که تصویر آینه ای هم می باشند، هر کدام دارای چهار لوب می باشند. لوب های پیشانی، آهیانه، پس سری و لوب گیجگاهی در هر دو نیمکره وجود دارند. بخشی که استخوان های جمجمه را به هم متصل می کند به نام بخیه یا سرتور نامیده می شود. بیشتر مرزهای لوب های مغز زیر این بخش قرار گرفتند.

لوب پیشانی : فعالیت های اجرایی چون استدلال و فکر، برنامه ریزی و کنترل خود بر عهده این لوب می باشد.

لوب گیجگاهی : کنترل فعالیت های گفتاری و شنوایی و همچنین کنترل حافظه بینایی و شنوایی بر عهده این لوب می باشد.

لوب آهیانه : بالای لوب گیجگاهی و بین لوب های پس سری و پیشانی، لوب آهیانه وجود دارد که مابین بالا و میان نیم کره مغز بوده و فهم بینایی، حس کردن درد، حس لامسه، تشخیص رنگ، اندازه و شکل ها از هم بر عهده این لوب می باشد.

لوب پس سری : حرکت، شناسایی رنگ ها، مرکز بینایی، گرفتن اطلاعات شنوایی و … از وظایف لوب پس سری که کوچکترین بخش مغز می باشد، است.

نیمکره های مغز

کل مغز از دو نیمکره تشکیل شده است که با هم متقارن بوده و جسم پینه ای که فیبرهای عصبی هستند، اتصال دهنده این دو نیمکره به هم می باشند. با وجود متقارن و یکسان بودن شکل دو نیمکره با هم، ولی برخی عملکردها و فعالیت های این دو با هم متفاوت می باشد. به عنوان مثال در نیمکره چپ، محاسبات ریاضی، گفتار و زبان، صحبت کردن و بازیابی اطلاعات کنترل و تنظیم می شود. ۹۲ درصد افراد با فعالیت این نیمکره می توانند از دست غالب استفاده کرده و صحبت کنند. اما نیمکره راست کنترل کننده پردازش های شنوایی، بینایی، عملکردهای خلاقانه و ذاتی، قدرت هنری و توانایی های فضایی و… می باشند.

اجزا مغز محافظ

مننژ، مایع مغزی نخاعی و سد خونی مغزی سه سیستمی هستند که وظیفه حفاظت از مغز انسان را بر عهده دارند.

مننژ

سه غشای مننژ مغز به نام های سخت شامه، عنکبوتیه و نرم شامه که از موادی سخت نیز هستند، در برگیرنده مخ، ساقه مغز، نخاع و مخچه می باشند. عنکبوتیه که دارای مایع مغزی نخاعی می باشد در فضای بین سخت شامه و نرم شامه می باشد.

مایع مغزی نخاعی

مابع مغزی نخاعی، در برگیرنده سیستم عصبی مرکزی بوده و می تواند آن را در مقابل ضربات مکانیکی، مقاوم کند. این مایع نشأت گرفته از رگ های خونی بافت مغز بوده و وجودش برای انجام فعالیت های سیستم عصبی مرکزی لازم و ضروری می باشد. حجم این مایه بین ۱۵۰ تا ۱۸۰ میلی لیتر بوده و اگر در بطن های مغزی، جمع شود، به پارانشیم مغز صدمه زده و شرایط هیدروسفالی را ایجاد می کند. مایع مغزی نخاعی که بدون رنگ است، دارای تعداد کمی گلبول های سفید می باشد اما گلبول قرمز ندارد.

سد خونی مغزی

جریان خون و مایع بیرون سلولی مغز توسط سد خونی مغزی به عنوان یک اتصال محکم، از هم جدا می شود. در این بخش مویرگ هایی وجود دارد که منفذ ندارند و مانع ورود باکتری ها از آن می شوند. همچنین وجود پروتئین هایی در سطح داخلی این مویرگ ها، گلوکز را به عنوان سوخت وارد مغز می کند. خون و مغز مبادله و انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن را از طریق این مویرگ ها انجام می دهد. ورود نیکوتین از طریق این مویرگ ها به داخل مغز ممکن بوده و می تواند عملکرد مغز را دچار اختلال می کند.

عملکرد اجزا مغز

مغز انسان با وجود این که در بین همه موجودات بزرگترین نمی باشد، اما دارای عملکردهای ویژه ای است که آن را منحصر به فرد می کند. صحبت کردن، حل مسائل و فکر و خیال کردن از جمله ی این عملکردها می باشد. کنترل فشارخون، ضربان قلب، تنظیم دمای بدن، دریافت اطلاعات از حواس پنجگانه، نشستن، راه رفتن، تمام حرکات مکانیکی و فیزیکی که بدن انجام می دهد، ابراز احساسات، درک احساسات و منطق رویاپردازی و موارد بسیاری دیگر از اندک کارهایی است که توسط مغز انسان انجام می شود.

بیماری های مغز

از جمله ی بیماری ها و اختلالاتی که ممکن است برای مغز انسان پیش بیاید می توان به زوال عقل (بیماری آلزایمر)، سرطان (تومورهای خوش خیم و بدخیم)، بیماری های روانی (اسکیزوفرنی و یا افسردگی) و اختلالات دژنراتیو مانند پارکینسون را می توان نام برد. با فناوری های پیشرفته ای چون تصویربرداری عصبی عملکردی و ضبط الکتروانسفالوگرافی می توان به مطالعه مغز پرداخت.

مغز انسان چگونه کار میکند

مغز مانند یک کامپیوتر کار می کند زیرا سیگنال های ورودی خام را دریافت می کند، تعدیل می کند و به عنوان سیگنال خروجی ارائه می شود. با این حال، شما برای طراحی یک کامپیوتر به انسان نیاز دارید، در حالی که مغز برای طراحی نحوه کار به خالق نیاز ندارد. و به همین دلیل است که ما در واقع نمی‌ دانیم مغز چگونه کار می‌کند. شباهت هایی بین کارهایی وجود دارد که می تواند توسط کامپیوتر و مغز انجام شود. همچنین برخی از عناصر ساختاری مشابه وجود دارد. اما این دو تنها شباهت هایی دور از هم دارند. ما می توانیم یک کامپیوتر بسازیم و آن کاری را که ما در نظر داشتیم انجام می دهد، اما نمی توانیم مغز بسازیم. در واقع ما حتی نمی دانیم مغز چگونه با تصاویر موجود در حافظه برخورد می کند یا از چه مکانیسم هایی برای کدگذاری استفاده می کند.

یکی از شباهت های مهم بین مغز و کامپیوتر این است که هر دو دارای شبکه هایی از اتصالات هستند که برای اهداف اختصاصی استفاده می شوند. مغز از ارتباطات الکتروشیمیایی استفاده می کند، اما کامپیوترها از شکل بسیار سریعتر آن استفاده می کنند: الکتریسیته. مغز متوجه می شند که کدام قسمت ها در اوایل کودکی مورد استفاده قرار نمی گیرد و آنها را با از بین بردن نورون های اضافی هرس می کند، زمانی که فرآیند خیلی تهاجمی باشد، می توانیم به اسکیزوفرنی مبتلا شویم و وقتی ناقص باشد می توانیم به اوتیسم مبتلا شویم.  مغزها وظایف زیادی مانند کنترل تنفس را انجام می دهند که در کامپیوترها دیده نمی شوند، اما بسیاری از کارهای حسی ممکن است قابل مقایسه باشند، اگر حسگرهای مناسب متصل باشند. مغزها از حافظه فعال برای نگه داشتن بازنمایی تا ۱۵ ثانیه استفاده می کنند. کامپیوترها می‌توانند نمایش‌های موقتی را در حافظه رم یا حافظه پنهان تا زمانی که منبع تغذیه انرژی ارائه می‌کند، نگه دارند.