Mozog je neuveriteľne zložitý a sofistikovaný orgán. Aj keď sme v posledných dekádach zistili veľa informácií o mozgu, stále nie je celkom prebádaný. Ľudský mozog je riadiacim centrom nervovej sústavy. Prijíma signály z našich zmyslových orgánov a posiela informácie do svalov. V dnešnom článku sa dozviete veľa zaujímavých informácií o mozgu.
Štruktúra a funkcie mozgu
Mozog je časťou centrálnej nervovej sústavy (CNS) uloženou v dutine lebečnej, ktorá ho chráni pred zranením. Najväčšia časť mozgu a celej centrálnej nervovej sústavy je koncový mozog (tiež nazývaný ako veľký mozog), ktorý umožňuje zmyslové vnímanie, myslenie a pohyb. Je zložený z dvoch hemisfér. Vývojovo je najmladšia časť CNS.
Detský mozog váži 350 až 400 gramov. V prvej polovici tehotenstva sa vytvára každú minútu 250 tisíc neurónov.
Mozgová kôra: Povrch myslenia
Povrch koncového mozgu je tvorený mozgovou kôrou (po lat. cortex cerebri), ktorá je tvorená sivou hmotou. Má zvrásnený povrch pripomínajúci vlašský orech, čo zväčšuje jej plochu až na 2 200 cm². Je to najvyššie riadiace centrum organizmu. Mozgová kôra je riadiace centrum CNS a je centrom nášho vedomia.
Mozgová kôra je hrubá 2-5 mm a tvorí ju 13-15 miliárd neurónov, z ktorých každý vytvára asi 5 000 synapsií (neurónových spojení). Pri prehliadke stálej interaktívnej expozície Múzea špeciálneho školstva v Levoči sa môžete pristaviť aj pri našom „muzeálnom“ mozgu - interaktívnom modeli oboch mozgových hemisfér doplnenom o malé žiarovky, ktoré signalizujú, v ktorom laloku vnem končí.
Laloky mozgovej kôry
Mozgová kôra koncového mozgu sa skladá zo 6 vrstiev nervových buniek a je tvorená 4 lalokmi:
- Čelový lalok (frontálny lalok)
- Spánkový lalok (temporálny lalok)
- Temenný lalok (parietálny lalok)
- Záhlavný lalok (okcipitálny lalok)
V kôre sa nachádzajú väčšie alebo menšie oblasti, nazývané projekčné kôrové centrá, do ktorých vstupujú informácie z receptorov. Tu sa analyzujú, syntetizujú a na základe týchto pochodov sa prijímajú rozhodnutia o forme reakcie. Okrem senzorických kôrových oblastí sú tu aj motorické centrá, ktoré riadia vôľové, vedomé pohyby, formuje sa tu vedomá činnosť.
Čelový lalok: Centrum rozhodovania a vôle
Čelový lalok zaberá najväčšiu časť mozgovej kôry a je kontrolné centrum celého nášho bytia. V čelnom laloku sa nachádza centrum usudzovania, uvažovania, rozumu a vôle. Kôra čelného laloku zaberá 2/3 plochy celej mozgovej kôry. Niekedy sa čelnému laloku tiež vraví "koruna mozgu". Ako už je z jeho názvu zrejmé, nachádza sa v oblasti čela, je veľmi dôležité si túto oblasť hlavy chrániť.
Prefrontálna kôra je predná časť čelového laloku mozgu, umiestnená priamo za čelom. Táto oblasť je zodpovedná za tzv. exekutívne funkcie, ktoré zahŕňajú plánovanie, rozhodovanie, sebaovládanie, riešenie problémov a sociálne správanie. Vývin prefrontálnej kôry je dlhodobý proces, ktorý trvá od raného detstva až do dospelosti. V predškolskom veku (2 až 5 - 7 rokov) dochádza k významnému rozvoju tejto oblasti, jej plná zrelosť však nastáva až v adolescencii a rannej dospelosti. To vysvetľuje, prečo malé deti často konajú impulzívne, majú ťažkosti s plánovaním alebo pochopením dôsledkov svojho správania. Pre zdravý vývin prefrontálnej kôry u detí je kľúčová kvalitná interakcia s opatrovateľmi. Pravidelná komunikácia, citlivé reagovanie na potreby dieťaťa a poskytovanie bezpečného prostredia podporujú správne prepojenie neurónových sietí v tejto oblasti mozgu. Prefrontálna kôra zohráva zásadnú úlohu v regulácii správania a emócií.
BOBO │animovaný film pre deti
Asociačné oblasti
Okrem uvedených kôrových centier tvoria rozsiahlejšiu časť kôry asociačné oblasti, ktoré umožňujú prepojenia rôznych častí mozgovej kôry a tým koordináciu senzorických funkcií s motorickými činnosťami. Tieto oblasti tvoria až 75 % mozgovej kôry. Niektoré oblasti kortexu nie sú typické pre vykonávanie jedinej funkcie, nýbrž v nich dochádza k integrácii somatosenzívnych, sluchových a zrakových vnemov.
Vývojovo staršie a mladšie časti mozgu
Z hľadiska vývoja možno mozgovú kôru rozdeliť na paleocortex, archicortex a neocortex.
- Paleocortex je fylogeneticky najstaršia časť kortexu, nachádza sa vo funkčnej kortikálnej oblasti pre čuch - tvorí rhinencephalon.
- Archicortex zaberá približne 4 % kortikálneho povrchu. Je uložený v hĺbke temporálneho laloku.
- Neocortex (tiež isocortex) je vývojovo najmladší, zároveň ale zaberá až 95 % celkového povrchu kortexu a je sídlom najvyšších nervových funkcií.
Allocortex je označenie pre vývojovo staršie štruktúry, teda paleocortex a archicortex.
Rôzne štruktúry mozgu a ich funkcie
Mozgový kmeň: Základné životné funkcie
Pod koncovým mozgom leží mozgový kmeň, ktorý nadväzuje na chrbticovú miechu. Zaraďujeme ho k zadnému a strednému mozgu, ale funkčne tvoria nedeliteľný celok. Mozgový kmeň je zložený z predĺženej miechy, varolovho mosta a stredného mozgu. Mozgový kmeň ako celok zabezpečuje komunikáciu medzi miechou a mozgom, tiež kontroluje základné inštinktívne správanie ako dýchanie, krvný tlak, prehĺtanie, vylučovanie atď. Zároveň riadi nepodmienené reflexy (automatické reakcie ako kýchanie, kašľanie alebo napr. stiahnutie ruky pri dotyku s horúcim predmetom) a je v pohotovosti v prípade ohrozenia. Informácie spracované v tejto časti mozgu sa neukladajú do dlhodobej pamäte. Preto si nevybavujeme napr. okamih nehody.
Medzimozog: Spojovacie centrum
Mozgový kmeň a koncový mozog je spojený medzimozgom. Jeho súčasťou je aj hypotalamus, ktorý spája nervový a endokrinný systém. Hypotalamus je riadiacim centrom na reguláciu telesnej teploty a hladiny vody v tele.
Limbický systém: Emočné centrum
Limbický systém je funkčná sústava v centrálnej nervovej sústave, ktorú tvoria niektoré oblasti mozgovej kôry a podkôrových centier. Majú ho všetky cicavce, ale vyššie cicavce ho majú vyvinutý lepšie. Limbický systém sa zúčastňuje na riadení vegetatívnych a somatických funkcií pri emotívnom správaní, ovplyvňuje správanie a uplatňuje sa aj pri riadení sexuálneho správania. Dráždenie určitých častí limbického systému vyvoláva príjemné alebo nepríjemné pocity. Z limbického systému je vyvolávaný pocit strachu a celkového správania človeka.
Hippokampus má dôležitú úlohu aj pri zapamätaní si nových informácií (nemá vplyv na informácie v pamäti už fixované). Spoločne s hypotalamom vytvára integrovaný systém, ktorý reguluje reakcie organizmu na vonkajšie podnety. Tento systém má význam pre celý rad vyšších funkcií mozgu, ako sú emócie, motivácia, učenie a pamäť.
Hemisféry mozgu: Dve strany tej istej mince
Ako už bolo spomenuté vyššie, ľudský mozog sa skladá z dvoch hemisfér, ktoré sú prepojené zväzkom nervových vlákien. Vďaka tomu, že povrch hemisfér je tvorený mozgovou kôrou, ktorá má typicky šedé sfarbenie a skladá sa zo závitov oddelených ryhami, nájdeme istú podobnosť s dvoma polovinami vlašského orecha.
K teórii špecializáciám hemisfér prispel v 60. rokoch 20. storočia americký neurofyziológ Roger Sperry, ktorý na zamedzenie šírenia epileptických záchvatov z jednej hemisféry do druhej preťal pacientom corpus callosum (spojenie medzi hemisférami). Vďaka tomu došlo u pacientov k vymiznutiu epileptických záchvatov, ale boli u nich pozorované zmeny správania.
Funkčná špecializácia hemisfér
- Ľavá hemisféra sa tradične spája s analytickým myslením, logickým uvažovaním, rečou, písaním a počítaním. Zodpovedá za spracovanie slov a ich skladanie do viet.
- Pravá hemisféra je citlivejšia na emočné aspekty reči, intonácie a rytmu.
Neskoršie výskumy však ukázali, že mozog funguje ako celok a nie je tak rozdelený hemisférami, ako sa predpokladalo. Obe hemisféry spolu úzko spolupracujú a môžu v prípade potreby preberať funkcie tej druhej.
U pravákov prevláda ľavá hemisféra, u ľavákov pravá.
Brodmannove oblasti: Topografia mozgovej kôry
Brodmannove oblasti sú systémom, ktorý slúži na rozdelenie mozgovej kôry na základe cytoarchitektonickej organizácie. Táto klasifikácia je postavená na skutočnosti, že sa ľudská mozgová kôra skladá z celkom šiestich bunkových vrstiev, ktorých hustota a celková architektúra sa líši oblasť od oblasti. Brodmann rozdelil kôru na 52 regiónov, ktorým na základe ich fyziologických vlastností priradil aj funkcie.
Príklady Brodmannových oblastí a ich funkcie
| Oblasť (Brodmann) | Lokalizácia | Funkcia |
|---|---|---|
| Area 4 (Primárna motorická oblasť) | Gyrus praecentralis | Zabezpečovanie voľnej motoriky. |
| Area 6 (Premotorická oblasť) | Zadná časť gyrus frontalis superior a predný oddiel gyrus precentralis | Cieľavedomé pripravovanie a menenie pohybov. |
| Area 8 (Frontálne okohybné pole - FEF) | Gyrus frontalis (susedí s premotorickou oblasťou) | Riadenie pohybu očí, zraková kontrola okolia. |
| Area 1, 2, 3 (Primárna senzitivná oblasť) | Gyrus postcentralis a zadná časť lobulus paracentralis | Spracovanie dotykových, polohových a iných senzorických vnemov. |
| Area 17 (Primárna zraková oblasť - V1) | Sulcus calcarinus, mediálna plocha okcipitálneho laloku | Vnímanie viditeľných objektov. |
| Area 18, 19 (Sekundárna zraková oblasť) | Tesná blízkosť primárnej zrakovej oblasti | Detailnejšia analýza viditeľného, zraková pamäť. |
| Area 41, 42 (Primárna sluchová oblasť - A1) | Dolná časť fissura cerebri lateralis, gyri temporales transversi | Uvedomovanie si jednotlivých tónov a zvukov. |
| Area 22 (Sekundárna sluchová oblasť) | Gyrus temporalis superior | Analyzovanie, rozpoznávanie a komplexnejšie vnímanie zvukov a hlasov. |
| Area 43 (Chuťová korová oblasť) | Gyrus postcentralis (pars opercularis) a priľahlá kôra lobus insularis | Spracovanie chuťových vnemov. |
| Area 28 (Čuchová korová oblasť) | Gyrus parahippocampalis (area entorhinalis) | Spracovanie čuchových vnemov. |
| Area 44, 45 (Brocovo centrum reči) | Gyrus frontalis inferior, pars triangularis | Tvorba slov, viet a písaného prejavu. |
| Area 22, 39, 40 (Wernickeovo centrum) | Gyrus temporalis superior a priľahlá parietálna kôra | Porozumenie počutého slova a písaného textu. |
Mýty a fakty o mozgu
To, že používame iba 10% kapacity mozgu, je mýtus. Keby mal náš mozog spracovať a uchovať všetky informácie, ktorými sme denne vystavení, musel by byť väčší ako celé telo. Predstavte si mozog ako 1,5 kg vážiacu nasiaknutú špongiu, ktorá riadi všetko, čo robíme.
Veľkosť mozgu nekoreluje s úrovňou inteligencie. Napríklad mozog vorvaňa tuponosého je 5x väčší ako ľudský mozog, ale úroveň inteligencie človeka veľrybu jednoznačne prevyšuje. U ľudí veľkosť mozgu nerozhoduje o inteligencii. Niektorí géniovia majú mozog menší ako je priemer a niektorí väčší. Podstata inteligencie ľudského mozgu spočíva v hustote neurónov a ich spojeniach.