Latin név | Cerebrum ( TA +/- ) |
---|---|
Rendszer | Központi idegrendszer |
Artéria | Belső carotis artéria , gerincvelő artériák |
Véna | Belső jugularis vénák , agyi vénák , külső vénák , choroid vénák |
Előd | Idegcső |
Az emberi agy ugyanolyan általános felépítésű, mint más emlősök agya , de ez az, amelynek mérete a test többi részéhez képest nagyobb lett az evolúció során . Ha a kék bálnának van a legnehezebb agya, 6,92 kilogrammal, szemben az emberek 1,5 kilogrammjával , akkor az emberi encephalizációs együttható a legmagasabb, és hétszer magasabb, mint az átlagos emlősénél. Az emberi agy térfogatának növekedése nagyrészt az agykéreg fejlődéséből adódik, amely nagyon különbözik más főemlősökétől, különös tekintettel a homloklebenyekre, amelyek az agy felületének több mint 30% -át képviselik, és főként a tervezésben , a nyelvben és az önkéntes tevékenységekben vesznek részt. mozgás . Az agykéreg majdnem felét az érzékszervi elemzéseknek szentelik, főleg a látást.
Noha a vér-agy gát és a koponya vastag csontjai védik, és cerebrospinális folyadékban fürdik , az emberi agy továbbra is sérüléseknek és betegségeknek van kitéve, amelyek közül a leggyakoribb a fej trauma , a neurotoxikus betegségek , a neurológiai és a neurodegeneratív . Úgy gondolják, hogy számos pszichiátriai rendellenesség , például a skizofrénia és a depresszió összefügg az agy diszfunkciójával, bár ezeknek az agyi rendellenességeknek a természete nem jól ismert.
Történelmileg gyakran összecsaptak a vélemények arról, hogy melyik agy vagy szív volt a lélek székhelye . Bizonyos értelemben lehetetlen tagadni, hogy a tudat a fejben lokalizálódni látszik , hogy a fejbe mért ütés sokkal könnyebben okozza az eszméletlenséget, mint a mellkason mért ütés , és hogy a fejrázás szédülni kezd . Egy másik értelemben a felületes vizsgálat alatt álló agy inertnek tűnik, miközben a szív folyamatosan dobog. A szívverés leállítása halált okoz, míg az érzelmek megváltoztatják a szívverést, és a bánat gyakran fájdalomérzetet okoz a szívben ("megtört szív"). Mert Arisztotelész , az ülés, a lélek a szív. Az agyat, egy hűtő szervet, egyszerűen a vérkeringés biztosítására használták (a kardiocentrizmus filozófiai és orvosi elmélete). Democritus három részre osztja a lelket: a fejben lévő értelemre, a szívben lévő érzelemre, a máj körüli vágyra . Hippokratész biztos volt abban, hogy a lélek az agyban van (a cerebrocentrizmus vagy a cefalocentrizmus filozófiai és orvosi elmélete). Mert Hérophilosz , az agy központja volt az intelligencia.
Galen is megvédte az agy fontosságát, és meglehetősen fejlett elméleteket dolgozott ki annak működéséről. Még azután is, hogy a tudós társadalom felismerte az agy elsőbbségét, a szív, mint az intelligencia székhelyének gondolata továbbra is fennmaradt a népi szólásokban . Galen hosszú munkát vállalt az agy, az idegek és az izmok közötti anatómiai kapcsolatok leírására , bemutatva, hogy a test összes izma ideghálózaton keresztül kapcsolódik az agyhoz. Azt feltételezte, hogy az idegek mechanikusan aktiválják az izmokat, rejtélyes anyagot hordozva, amelyet pszichés pneumának (vagy "állati szellemnek") nevez. Ötletei viszonylag híresek voltak a középkorban , de csak a reneszánsz idején fejlődtek . A reneszánsz idején részletes anatómiai tanulmányok összefoglalták és ötvözték Galen elképzeléseit Descartes és utódai elképzeléseivel . Mint Galen, Descartes gondolt a idegrendszerben a hidraulikus szempontjából . Meggyőződése, hogy a legmagasabb kognitív funkciókat, különösen a nyelvet , egy nem fizikai „gondolkodási dolog” ( res cogitans ) látja el , de az emberi és állati magatartás többségét mechanikusan meg lehet magyarázni. Az első nagy lépés a modern orvostudomány származik kutatása Luigi Galvani , aki észreveszi, hogy egy mentesítést a statikus elektromosság alkalmazott az ideg egy halott béka okoz a lábát, hogy szerződést .
Az agy megértésének minden nagy előrelépése többé-kevésbé közvetlenül követte egy új elemzési módszer kifejlesztését.
A XVII . Században Thomas Willis , a modern idegtudomány atyja az ellentétét vallja Descartes dualista elméletének, és az idegek működésének leírásával a materialista megközelítést részesíti előnyben . Aggódik az agy és a szellem közötti kapcsolat keresése miatt , Willis kiterjeszti a Galen által javasolt elképzeléseket , amelyek szerint az agy volt a szerv, amely felelős volt az "állati szellemek" kiválasztásáért (agykamrai elmélete), és megkeresi a gondolatokat az agyban. . agykéregben .
A XVIII . Században Vincenzo Malacarne (it) , a topográfiai anatómia és a neuropszichológia alapítója lefekteti az agy elváltozásainak halálozás utáni megfigyelésével kapcsolatos betegek klinikai tüneteinek létezésének alapelveit. Paul Broca demonstrálja ezt az anatomoklinikai összefüggést .
A XIX th században, Franz Gall révén fejlesztették organological technikák, localisationiste elméletet, hogy a kognitív funkciók a kanyarulatok a agykéreg . Charles Scott Sherrington és CS Roy sebészek megfigyelik az agyat a műtőben, és észreveszik, hogy a kéreg egy területe elvörösödik, amikor a páciens testének egy meghatározott részét elmozdítja, és megmutatja az agy oxigénfogyasztását.
A XX . Század elejéig a jelentős fejlődés új szövettani foltok felfedezését eredményezte . Festés nélkül az agyszövet a mikroszkóp alatt a protoplazmatikus szálak áthatolhatatlan gubancaként jelenik meg , amelyben semmilyen szerkezetet nem lehetett meghatározni. Az egyik legfontosabb folt a Golgi festés, amely az idegsejteknek csak kis részét festi. Festése neuronok látszólag véletlenszerű, de bekövetkezik festi egész neuronok, mind a sejt test és a dendritek és axonok . Különösen Camillo Golgi és Santiago Ramón y Cajal munkájának köszönhetően az új festés több száz különböző típusú idegsejtet képes feltárni, mindegyiknek megvan a maga dendritikus szerkezete és saját kapcsolódási mintája.
Az élőlények tulajdonságainak méretük és tömegük arányának mérését az 1920-as években Julian Huxley biológus kezdeményezte , aki ezt allometriának nevezte .
A XX . Században az elektronika megnyitotta az utat az idegsejtek elektromos tulajdonságainak kutatásához, beleértve az olyan munkát, mint Louis Sokoloff az autoradiográfiáról (az agyi véráramlás a radioaktív nyomjelző módszerrel funkcionális térképezést tesz lehetővé), Alan Hodgkin vagy Andrew Huxley az akciós potenciál biofizikájáról, és dolgozzon a szinapszis elektrokémiáján, például Bernard Katzén . A korai tanulmányok speciális előkészületeket alkalmaztak, például a tintahal gyors repülési reakciójának tanulmányozásához, amely axont és óriási szinapszist tartalmaz. Az elektródák és az elektronika folyamatos fejlesztése lehetővé tette a kutatás felbontásának finomítását. Ezek a tanulmányok kiegészítették az anatómiai táblákat az agy dinamikus entitásként való felfogásával.
Az Egyesült Államokban az 1990-es éveket az " Agy évtizede (in) " -nek nyilvánítják az agykutatás fejlődésének emlékére és a jövőbeni kutatási alap támogatására.
Az agy egy felnőtt férfi súlya majdnem 1,5 kg átlagos (jellemzően 1.3 , hogy 1.4 kg , ami körülbelül 2% testsúly egy 60 kg-os személy ). A nők térfogata körülbelül 1130 cm 3 , a férfiaknál 1290 cm 3 , bár jelentős egyéni eltérések vannak. Ugyanannak a méretnek és a testfelületnek a vonatkozásában a férfiak átlagos agya 100 grammal nehezebb, mint a nőké, de ezek a különbségek nincsenek összefüggésben az IQ-val vagy a kognitív teljesítmény más mértékeivel.
Az emberi agy körülbelül 170 milliárd sejtből áll, köztük átlagosan 86 milliárd neuronból , amelyek mindegyike 5-60 000 szinapszist képes kialakítani . Az erős mielinizáció a axonok lehetővé teszi, hogy gyorsítsák a sebesség az ingerület terjed, a 1 m / s egy unyelinated axon, hogy 100 m / s egy myelinhüvelyes axon.
Az emberi agy (legkiemelkedőbb része a agy ) fölött helyezkedik el a kisagy és az agytörzs . Két agyféltekét tartalmaz (a kapcsolódó struktúrákkal a telencephalont alkotja ) és a diencephalont , amely a thalamusból , a hypothalamusból , az epithalamusból és a subthalamusból áll .
Az emberi agy szerkezete megegyezik a gerincesekével. A neuroanatómia lépéseket tesszük hat fő régiók meghatározása alapján a fejlesztési az idegrendszer a neurális cső : a előagy , a középagy , a középagy , a kisagy , a híd és a medulla . E régiók mindegyike összetett belső szerkezettel rendelkezik. Az agy bizonyos régiói, mint például az agykéreg vagy a kisagy, olyan rétegek által képződnek, amelyek kanyargós redőket képeznek , az agyi konvulziók , amelyek lehetővé teszik a kérgi felület megnövekedését, miközben befogadják az agyi dobozba. Az agy többi régiója sok magcsoportot képvisel . Ha egyértelmű különbséget lehet tenni az idegszerkezet, a kémia és az összekapcsolhatóság között, akkor több ezer különféle régió azonosítható az agyban.
Az agykéreg vastagsága 1 és 4,5 milliméter között van, területe megközelítőleg kétezer négyzetcentiméter.
Nyilvánvaló nehézség lenne ezt a felületet elhelyezni a koponyatartóban. Valójában a kéreget barázdák ( a tudományos latin nyelven sulcus ) vagy hasadékok hajtják végre , kanyargósak és változó mélységűek, körülhatárolva a gerinceket, amelyeket gyrusnak vagy agyi görcsöknek neveznek . A legmélyebb repedések lebenyekre osztják a kéreget . Helyzetüktől függően a frontális , parietális , occipitalis és temporális lebenyről beszélünk .
Alatta a kéreg a fehérállomány alkotja axonok hogy kapcsolatot teremtenek sejttestekkel a kéregben és más agyterületek.
Az agykéreg funkcionális területekre oszlik, úgynevezett területekre (a területek három fő típusa az érzékszervi területek, a motoros területek és az asszociációs területek), amelyek mindegyike specifikus kognitív funkciót biztosít. 1861-ben Paul Broca tanulmányai utaltak először a neocortex ilyen szervezetének létezésére. Ezek a területek nagyjából azonosak ugyanazon faj minden egyedénél, de kicsi a különbségük. Ez a specializáció nem egyértelmű a primitív emlősökben, és világosabbá válik, amikor közelebb kerülünk az emberhez. A kutatás, amelynek eredményeit 2016-ban tették közzé, arra késztették a kutatókat, hogy az agyféltekénként 180 területet határozzanak meg, amelyeket a kortikális architektúra, a funkció, az összekapcsolhatóság és még a domborzat hirtelen változásai határolnak el. A képeket emberi konnektóm projektből származó (in) mágneses rezonancia multimodális módszerrel nyertük .
A legnagyobb strukturális különbség a férfi és a női agy között a méret. Az agy a férfiak nagyobb (átlagosan 1290 cm 3 férfiaknál elleni 1130 cm 3 nőknél), és nehezebb, mint a nők által 10 és 15 % , ez a tudományos tény miután „vezetett több tudósok a XIX th században, hogy létrehoz egy kapcsolat az agy mérete és súlya és az intelligencia között " .
De ez az agyméretbeli különbség nem jár az intelligencia hányadosának teljes mértékével mért intelligencia-különbségekkel .
A szakirodalom azt sugallja, „strukturális különbségeket, valamint a funkció ” , Hogy „vannak sok különböző minták aktiválás nemenként különböző feladatokat, mint a mentális forgatás, a verbális feldolgozás, megértés szólások stb Ezek az eredmények azonban változóak, sőt eltérőek lehetnek egyik tanulmányról a másikra, és nincs szigorú párhuzamosság az aktiválás és a teljesítménybeli különbségek között ” . Míg az anatómiai különbségek (különösen az amygdala , a hippocampus , a planum temporale és az insula szintjén), valamint a sejtek és molekulák szintjén mutatkozó különbségek jól igazolhatók, a funkcionális kölcsönhatások bonyolultsága megnehezíti az azonosítást. kognitív különbségekkel.
Egy 2014-es tanulmány szerint a férfi agyaknak több belső kapcsolata van a félgömbökkel, míg a női agyaknak jobb a kapcsolata a két félteke között. A szerzők ebből következtetnek a férfiak jobb statisztikai hajlamára az észlelés és a cselekvés közötti koordináció szempontjából, és fordítva a nők számára jobb hajlamra az analitikai és az analóg érvelés kombinálásához . Ezt a tanulmányt azonban bírálták azért, mert rávilágítottak azokra a különbségekre, amelyek relatívak maradnak anélkül, hogy számszerűsítenék őket, és ezáltal a férfiakat és a nőket szexista sztereotípiákba zárnák , szembenállva a többfeladatos nővel az egyfeladatos férfival. Ezeket a sztereotípiákat széles körben visszhangozzák olyan kiadványok, mint a férfiak a Marsról, a nők a Vénuszról (klisék, miszerint a férfiak agresszívabbak és alkalmasabbak a közlekedésre vagy az útitervek olvasására, a nők empatikusabbak vagy hajlamosabbak a nyelvtudásra).
Az orvosi képalkotáson alapuló longitudinális vizsgálat rámutat az agyi fejlődés időbeli késésére a férfiak és a nők között.
A neurobiológusként Catherine Vidal felmondja a „neurosexism” Ezen sztereotípiák révén számos tanulmány, amely szeretné, hogy bemutassák a tényleges különbségeket a férfi és női agy. A környezeti tényezőket részesíti előnyben a veleszületett tényezők helyett, tekintve, hogy ezek a különbségek elsősorban az oktatásnak és az agy azon képességének tudhatók be, hogy tanítsanak minket ( agyplaszticitás ).
A férfinak több az agy-gerincvelői folyadék és a fehérállomány (axonok), a nőnek pedig több a szürkeállománya (idegszövet és dendritek).
Az agy fejlődése több szakaszban zajlik, amelyek átfedhetnek:
Az evolúció során az Hominina , a térfogata az emberi agy megnövekedett körülbelül 600 cm 3 a Homo habilis mintegy 1500 cm 3 a Homo neanderthalensis . Ezután az elmúlt 28 000 év csökkenését figyeltük meg, amikor a férfi agy 1500 cm 3 -ről 1350 cm 3- re esett vissza , és a női agy ugyanolyan arányban zsugorodott. Összehasonlításképpen: a modern ember rokonának , a Homo erectusnak 1100 cm 3 agya volt . A kicsi Homo floresiensis azonban , amelynek agya csak 380 cm 3 volt , ezért háromszor kevésbé terjedelmes, mint a Homo erectusé, tudta a tűz használatát, vadászott és kőszerszámokat készített, legalább annyira kidolgozott, mint a Homo erectusé. Ha a Homo sapiens és a Homo Neanerthalis agya közötti méretbeli különbség kicsi volt, akkor a kapacitások kiosztása más volt, a látásnak és a mozgásnak nagyobb helyet kapott a neandervölgyi ember, míg a Homo sapiens esetében a közösségi hálózatokhoz kapcsolódó megismerési tevékenységek inkább fejlett.
Ezt a méretváltozást megelőzte a kortikális régiók átszervezése.
A fő tényezők, amelyek elősegítették volna a mennyiség növekedését, a kutatók vitája tárgyát képezik. Különösen a hús beépítését javasolják a hominidák táplálékbevitelébe és a főzés általánosítására, ami a belek azonos rendjének csökkenéséhez vezet, ami drága az energiában; a kognitív rugalmasság és tanulás, amely lehetővé tette volna a hominidák számára, hogy kihasználják az efemer erőforrásokat (növények, gyümölcsfák), és a bonyolultabb kapcsolatokat a hasadási-fúziós társadalmakban ; a hominidák kognitív képességeinek fejlesztése abban az időben, amikor áldozatul esett (szervezésre, éjjeli őrségre, kommunikáció megtanulására, a ragadozók elől való menekülésre van szükségük); a komplex és kollektív vadászati stratégiák és az erősen hierarchikus rituálék szerepe, amelyek elősegítették volna a társadalmi ember megjelenését és a mennyiség növekedését.
Az agy az emberi test tömegének csak 2% -át, de energiafogyasztásának 20-25% -át teszi ki.
Egy 2016-os tanulmány összefüggést mutat egereken, majmokban és emberekben az enzim , a myokin- katepszin B (CTSB) vérszintje és a fizikai erőnlét és memória között . Egerekben a növekvő katepszin B termelés kimutatta, hogy javítja a felnőtt hippokampus őssejtjeinek neurotrofin szintjét , hogy javuljon a memória teljesítménye. Ezt a fehérjét az izmok termelik a fizikai aktivitás során. Ha a CTSB gén ki van kapcsolva egerekben, a fizikai aktivitás már nem eredményez javulást a memóriában. Ez a tanulmány arra utal, hogy CTSB stimulálhatja a kialakulását új neuronok a hippocampus az emberi agyban.
Az agy felépítése az embrionális vagy magzati időszakban befolyásolhatja, ha az anya alkoholt fogyaszt. A következmények tartósak és magzati alkoholspektrum rendellenességet okozhatnak .
Kognitív süketségnek vagy hallási agnóziának is nevezik a központi halláskárosodást olyan rendellenességek okozzák, amelyek az agy hallási területeiből erednek , és nem a perifériás idegrendszerből (a belső fülben vagy a hallóidegben ).