मानव मस्तिष्क

मानव मस्तिष्क
एक अंग जो शरीर के सभी महत्वपूर्ण कार्यों का समन्वय और विनियमन करता है और व्यवहार को नियंत्रित करता है। हमारे सभी विचार, भावनाएं, संवेदनाएं, इच्छाएं और आंदोलन मस्तिष्क के काम से जुड़े हुए हैं, और यदि यह काम नहीं करता है, तो एक व्यक्ति एक वानस्पतिक अवस्था में चला जाता है: बाहरी प्रभावों के लिए किसी भी क्रिया, संवेदनाओं या प्रतिक्रियाओं को करने की क्षमता खो जाती है। . यह लेख मानव मस्तिष्क को समर्पित है, जो पशु मस्तिष्क की तुलना में अधिक जटिल और उच्च संगठित है। हालांकि, मानव मस्तिष्क और अन्य स्तनधारियों की संरचना में एक महत्वपूर्ण समानता है, वास्तव में, अधिकांश कशेरुक प्रजातियों में। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) में मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी होती है। यह परिधीय तंत्रिकाओं - मोटर और संवेदी द्वारा शरीर के विभिन्न भागों से जुड़ा हुआ है।
यह सभी देखें तंत्रिका प्रणाली । मस्तिष्क शरीर के अन्य भागों की तरह एक सममित संरचना है। जन्म के समय इसका वजन लगभग 0.3 किलोग्राम होता है, जबकि एक वयस्क में यह लगभग होता है। 1.5 किग्रा. मस्तिष्क की बाहरी जांच के दौरान, मुख्य रूप से दो बड़े गोलार्द्धों द्वारा ध्यान आकर्षित किया जाता है, जो नीचे गहरी संरचनाओं को छुपाते हैं। गोलार्द्धों की सतह खांचे और दृढ़ संकल्प से ढकी होती है जो प्रांतस्था (मस्तिष्क की बाहरी परत) की सतह को बढ़ाती है। सेरिबैलम को पीछे रखा जाता है, जिसकी सतह अधिक बारीक इंडेंट होती है। सेरेब्रल गोलार्द्धों के नीचे मस्तिष्क तना होता है, जो रीढ़ की हड्डी में जाता है। नसें ट्रंक और रीढ़ की हड्डी से निकलती हैं, जिसके माध्यम से आंतरिक और बाहरी रिसेप्टर्स से मस्तिष्क तक सूचना प्रवाहित होती है, और संकेत विपरीत दिशा में मांसपेशियों और ग्रंथियों में जाते हैं। 12 जोड़ी कपाल तंत्रिकाएं मस्तिष्क को छोड़ती हैं। मस्तिष्क के अंदर, ग्रे पदार्थ को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसमें मुख्य रूप से तंत्रिका कोशिकाओं के शरीर होते हैं और प्रांतस्था का निर्माण होता है, और सफेद पदार्थ - तंत्रिका फाइबर जो मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों को जोड़ने वाले मार्ग (ट्रैक्ट) बनाते हैं, और तंत्रिकाएं भी बनाते हैं जो सीएनएस से परे जाते हैं। और विभिन्न अंगों में जाते हैं। मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी हड्डी के मामलों - खोपड़ी और रीढ़ की हड्डी से सुरक्षित होती है। मस्तिष्क के पदार्थ और हड्डी की दीवारों के बीच तीन गोले होते हैं: बाहरी एक ड्यूरा मेटर है, आंतरिक एक नरम है, और उनके बीच एक पतली अरचनोइड झिल्ली है। झिल्लियों के बीच का स्थान सेरेब्रोस्पाइनल (सेरेब्रोस्पाइनल) द्रव से भरा होता है, जो रक्त प्लाज्मा की संरचना के समान होता है, इंट्रासेरेब्रल गुहाओं (सेरेब्रल वेंट्रिकल्स) में उत्पन्न होता है और मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में घूमता है, इसे पोषक तत्वों और अन्य आवश्यक कारकों की आपूर्ति करता है। जीवन के लिए। मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति मुख्य रूप से कैरोटिड धमनियों द्वारा प्रदान की जाती है; मस्तिष्क के आधार पर, उन्हें बड़ी शाखाओं में विभाजित किया जाता है जो इसके विभिन्न विभागों में जाती हैं। यद्यपि मस्तिष्क का भार शरीर के भार का केवल 2.5% है, यह लगातार, दिन और रात, शरीर में परिसंचारी रक्त का 20% प्राप्त करता है और, तदनुसार, ऑक्सीजन। मस्तिष्क का ऊर्जा भंडार ही अत्यंत छोटा है, जिससे यह ऑक्सीजन की आपूर्ति पर अत्यधिक निर्भर है। ऐसे सुरक्षात्मक तंत्र हैं जो रक्तस्राव या चोट की स्थिति में मस्तिष्क रक्त प्रवाह का समर्थन कर सकते हैं। सेरेब्रल परिसंचरण की एक विशेषता तथाकथित की उपस्थिति भी है। मस्तिष्क की खून का अवरोध। इसमें कई झिल्ली होते हैं जो संवहनी दीवारों की पारगम्यता को सीमित करते हैं और रक्त से मस्तिष्क के पदार्थ में कई यौगिकों के प्रवेश को सीमित करते हैं; इस प्रकार, यह अवरोध सुरक्षात्मक कार्य करता है। इसके माध्यम से, उदाहरण के लिए, कई औषधीय पदार्थ प्रवेश नहीं करते हैं।
मस्तिष्क की कोशिकाएं
सीएनएस कोशिकाओं को न्यूरॉन्स कहा जाता है; उनका कार्य सूचना प्रसंस्करण है। मानव मस्तिष्क में 5 से 20 अरब न्यूरॉन होते हैं। मस्तिष्क में ग्लियाल कोशिकाएं भी होती हैं, जो न्यूरॉन्स से लगभग 10 गुना अधिक होती हैं। ग्लिया न्यूरॉन्स के बीच की जगह को भरता है, तंत्रिका ऊतक के सहायक फ्रेम का निर्माण करता है, और चयापचय और अन्य कार्य भी करता है।

न्यूरॉन, अन्य सभी कोशिकाओं की तरह, एक अर्ध-पारगम्य (प्लाज्मा) झिल्ली से घिरा हुआ है। कोशिका शरीर से दो प्रकार की प्रक्रियाएँ निकलती हैं - डेन्ड्राइट और अक्षतंतु। अधिकांश न्यूरॉन्स में कई शाखाओं वाले डेंड्राइट होते हैं लेकिन केवल एक अक्षतंतु होता है। डेंड्राइट आमतौर पर बहुत कम होते हैं, जबकि अक्षतंतु की लंबाई कुछ सेंटीमीटर से लेकर कई मीटर तक होती है। एक न्यूरॉन के शरीर में एक नाभिक और अन्य अंग होते हैं, जो शरीर की अन्य कोशिकाओं के समान होते हैं (CELL भी देखें)।
नस आवेग। मस्तिष्क में सूचना का संचरण, साथ ही साथ संपूर्ण तंत्रिका तंत्र, तंत्रिका आवेगों के माध्यम से किया जाता है। वे सेल बॉडी से अक्षतंतु के टर्मिनल सेक्शन तक दिशा में फैलते हैं, जो शाखा कर सकते हैं, कई अंत बनाते हैं जो एक संकीर्ण अंतराल के माध्यम से अन्य न्यूरॉन्स से संपर्क करते हैं - सिनैप्स; अन्तर्ग्रथन के माध्यम से आवेगों के संचरण की मध्यस्थता रसायनों - न्यूरोट्रांसमीटर द्वारा की जाती है। एक तंत्रिका आवेग आमतौर पर डेंड्राइट्स में उत्पन्न होता है - एक न्यूरॉन की पतली शाखाओं वाली प्रक्रियाएं जो अन्य न्यूरॉन्स से जानकारी प्राप्त करने और इसे न्यूरॉन के शरीर में संचारित करने में विशेषज्ञ होती हैं। डेंड्राइट्स पर और कुछ हद तक, कोशिका शरीर पर हजारों सिनैप्स होते हैं; यह सिनैप्स के माध्यम से है कि न्यूरॉन के शरीर से जानकारी ले जाने वाला अक्षतंतु इसे अन्य न्यूरॉन्स के डेंड्राइट्स तक पहुंचाता है। अक्षतंतु का अंत, जो अन्तर्ग्रथन का प्रीसानेप्टिक भाग बनाता है, में एक न्यूरोट्रांसमीटर के साथ छोटे पुटिकाएं होती हैं। जब आवेग प्रीसानेप्टिक झिल्ली तक पहुंचता है, तो पुटिका से न्यूरोट्रांसमीटर को सिनैप्टिक फांक में छोड़ दिया जाता है। अक्षतंतु टर्मिनल में केवल एक प्रकार का न्यूरोट्रांसमीटर होता है, अक्सर एक या अधिक प्रकार के न्यूरोमॉड्यूलेटर के संयोजन में (नीचे ब्रेन न्यूरोकैमिस्ट्री देखें)। अक्षतंतु के प्रीसानेप्टिक झिल्ली से निकलने वाला न्यूरोट्रांसमीटर पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन के डेंड्राइट्स पर रिसेप्टर्स को बांधता है। मस्तिष्क विभिन्न प्रकार के न्यूरोट्रांसमीटर का उपयोग करता है, जिनमें से प्रत्येक एक अलग रिसेप्टर को बांधता है। डेंड्राइट्स पर रिसेप्टर्स से जुड़े अर्धपारगम्य पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली में चैनल होते हैं जो झिल्ली के पार आयनों की गति को नियंत्रित करते हैं। आराम करने पर, न्यूरॉन में 70 मिलीवोल्ट (विश्राम क्षमता) की विद्युत क्षमता होती है, जबकि झिल्ली का आंतरिक भाग बाहरी के संबंध में नकारात्मक रूप से चार्ज होता है। यद्यपि विभिन्न मध्यस्थ हैं, वे सभी पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन पर या तो उत्तेजक या निरोधात्मक प्रभाव डालते हैं। झिल्ली के माध्यम से कुछ आयनों, मुख्य रूप से सोडियम और पोटेशियम के प्रवाह में वृद्धि के माध्यम से उत्तेजक प्रभाव महसूस किया जाता है। नतीजतन, आंतरिक सतह का नकारात्मक चार्ज कम हो जाता है - विध्रुवण होता है। निरोधात्मक प्रभाव मुख्य रूप से पोटेशियम और क्लोराइड के प्रवाह में परिवर्तन के माध्यम से किया जाता है, परिणामस्वरूप, आंतरिक सतह का नकारात्मक चार्ज आराम से अधिक हो जाता है, और हाइपरप्लोरीकरण होता है। एक न्यूरॉन का कार्य उसके शरीर और डेंड्राइट्स पर सिनेप्स के माध्यम से देखे जाने वाले सभी प्रभावों को एकीकृत करना है। चूंकि ये प्रभाव उत्तेजक या निरोधात्मक हो सकते हैं और समय के साथ मेल नहीं खाते हैं, इसलिए न्यूरॉन को समय के कार्य के रूप में सिनैप्टिक गतिविधि के समग्र प्रभाव की गणना करनी चाहिए। यदि उत्तेजक क्रिया निरोधात्मक पर प्रबल होती है और झिल्ली का विध्रुवण थ्रेशोल्ड मान से अधिक हो जाता है, तो न्यूरॉन झिल्ली का एक निश्चित भाग सक्रिय हो जाता है - इसके अक्षतंतु (अक्षतंतु ट्यूबरकल) के आधार के क्षेत्र में। यहां, सोडियम और पोटेशियम आयनों के लिए चैनलों के खुलने के परिणामस्वरूप, एक क्रिया क्षमता (तंत्रिका आवेग) उत्पन्न होती है। यह विभव अक्षतंतु के साथ इसके अंत तक 0.1 m/s से 100 m/s की गति से आगे बढ़ता है (अक्षतंतु जितना मोटा होगा, चालन वेग उतना ही अधिक होगा)। जब एक ऐक्शन पोटेंशिअल एक अक्षतंतु के अंत तक पहुँचता है, तो एक अन्य प्रकार का संभावित-अंतर-निर्भर आयन चैनल, कैल्शियम चैनल सक्रिय होता है। उनके माध्यम से, कैल्शियम अक्षतंतु के आंतरिक भाग में प्रवेश करता है, जो एक न्यूरोट्रांसमीटर के साथ पुटिकाओं की गतिशीलता की ओर जाता है, जो प्रीसानेप्टिक झिल्ली तक पहुंचता है, इसके साथ विलय होता है और न्यूरोट्रांसमीटर को सिनैप्स में छोड़ देता है।
माइलिन और ग्लियाल कोशिकाएं।कई अक्षतंतु एक माइलिन म्यान से ढके होते हैं, जो ग्लियाल कोशिकाओं के बार-बार घाव की झिल्ली से बनता है। माइलिन मुख्य रूप से लिपिड से बना होता है, जो मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के सफेद पदार्थ की विशिष्ट उपस्थिति देता है। माइलिन म्यान के लिए धन्यवाद, अक्षतंतु के साथ क्रिया क्षमता के प्रवाहकत्त्व की दर बढ़ जाती है, क्योंकि आयन अक्षतंतु झिल्ली के माध्यम से केवल उन स्थानों पर जा सकते हैं जो माइलिन से ढके नहीं हैं - तथाकथित। रणवीर के इंटरसेप्शन अवरोधों के बीच, आवेगों को एक विद्युत केबल की तरह माइलिन म्यान के साथ संचालित किया जाता है। क्योंकि चैनल के खुलने और इसके माध्यम से आयनों के पारित होने में कुछ समय लगता है, चैनलों के निरंतर खुलने को समाप्त करने और झिल्ली के छोटे क्षेत्रों तक उनके दायरे को सीमित करने से जो माइलिन से ढके नहीं होते हैं, अक्षतंतु के साथ आवेगों के प्रवाहकत्त्व को गति देते हैं। लगभग 10 बार। ग्लिअल कोशिकाओं का केवल एक हिस्सा नसों (श्वान कोशिकाओं) या तंत्रिका पथ (ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स) के माइलिन म्यान के निर्माण में शामिल होता है। बहुत अधिक ग्लियाल कोशिकाएं (एस्ट्रोसाइट्स, माइक्रोग्लियोसाइट्स) अन्य कार्य करती हैं: वे तंत्रिका ऊतक के सहायक ढांचे का निर्माण करती हैं, इसकी चयापचय संबंधी जरूरतों को प्रदान करती हैं और चोटों और संक्रमणों से उबरती हैं।
मस्तिष्क कैसे काम करता है
आइए एक साधारण उदाहरण पर विचार करें। क्या होता है जब हम टेबल पर पड़ी एक पेंसिल उठाते हैं? पेंसिल से परावर्तित प्रकाश लेंस द्वारा आंख में केंद्रित होता है और रेटिना की ओर निर्देशित होता है, जहां पेंसिल की छवि दिखाई देती है; यह संबंधित कोशिकाओं द्वारा माना जाता है, जिसमें से संकेत मस्तिष्क के मुख्य संवेदनशील संचारण नाभिक तक जाता है, जो थैलेमस (ऑप्टिक ट्यूबरकल) में स्थित होता है, मुख्य रूप से इसके उस हिस्से में, जिसे लेटरल जीनिकुलेट बॉडी कहा जाता है। वहां कई न्यूरॉन्स सक्रिय होते हैं, जो प्रकाश और अंधेरे के वितरण का जवाब देते हैं। पार्श्व जीनिक्यूलेट शरीर के न्यूरॉन्स के अक्षतंतु सेरेब्रल गोलार्द्धों के ओसीसीपिटल लोब में स्थित प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था में जाते हैं। थैलेमस से प्रांतस्था के इस हिस्से में आने वाले आवेगों को कॉर्टिकल न्यूरॉन्स के निर्वहन के एक जटिल अनुक्रम में परिवर्तित कर दिया जाता है, जिनमें से कुछ पेंसिल और टेबल के बीच की सीमा पर प्रतिक्रिया करते हैं, अन्य की छवि में कोनों में। पेंसिल, आदि प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था से, अक्षतंतु के साथ जानकारी सहयोगी दृश्य प्रांतस्था में प्रवेश करती है, जहां पैटर्न की पहचान होती है, इस मामले में एक पेंसिल। प्रांतस्था के इस हिस्से में मान्यता वस्तुओं की बाहरी रूपरेखा के बारे में पहले से संचित ज्ञान पर आधारित है। आंदोलन की योजना (यानी, एक पेंसिल उठाना) संभवतः मस्तिष्क गोलार्द्धों के ललाट प्रांतस्था में होती है। कोर्टेक्स के एक ही क्षेत्र में मोटर न्यूरॉन्स होते हैं जो हाथ और उंगलियों की मांसपेशियों को आदेश देते हैं। पेंसिल के लिए हाथ का दृष्टिकोण दृश्य प्रणाली और इंटररेसेप्टर्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो मांसपेशियों और जोड़ों की स्थिति का अनुभव करते हैं, जिससे जानकारी केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में प्रवेश करती है। जब हम अपने हाथ में एक पेंसिल उठाते हैं, तो उंगलियों में दबाव रिसेप्टर्स हमें बताते हैं कि उंगलियां पेंसिल को कितनी अच्छी तरह पकड़ रही हैं और इसे पकड़ना कितना कठिन होना चाहिए। यदि हम अपना नाम पेंसिल से लिखना चाहते हैं, तो मस्तिष्क में संग्रहीत अन्य जानकारी जो इस अधिक जटिल गति को प्रदान करती है, को सक्रिय करने की आवश्यकता होगी, और दृश्य नियंत्रण इसकी सटीकता में सुधार करने में मदद करेगा। उपरोक्त उदाहरण से पता चलता है कि काफी सरल क्रिया के प्रदर्शन में मस्तिष्क के विशाल क्षेत्र शामिल होते हैं, जो प्रांतस्था से उप-क्षेत्रों तक फैले होते हैं। भाषण या सोच से जुड़े अधिक जटिल व्यवहारों में, अन्य तंत्रिका सर्किट सक्रिय होते हैं, जो मस्तिष्क के बड़े क्षेत्रों को भी कवर करते हैं।
मस्तिष्क के मुख्य भाग
मस्तिष्क को मोटे तौर पर तीन मुख्य भागों में विभाजित किया जा सकता है: अग्रमस्तिष्क, ब्रेनस्टेम और सेरिबैलम। अग्रमस्तिष्क में, मस्तिष्क गोलार्द्ध, थैलेमस, हाइपोथैलेमस और पिट्यूटरी ग्रंथि (सबसे महत्वपूर्ण न्यूरोएंडोक्राइन ग्रंथियों में से एक) अलग-थलग हैं। मस्तिष्क के तने में मेडुला ऑबोंगटा, पोन्स (पोन्स वेरोली), और मध्य मस्तिष्क होते हैं। सेरेब्रल गोलार्द्ध मस्तिष्क का सबसे बड़ा हिस्सा है, वयस्कों में इसके वजन का लगभग 70% हिस्सा होता है। आम तौर पर, गोलार्ध सममित होते हैं। वे अक्षतंतु (कॉर्पस कॉलोसम) के एक विशाल बंडल द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं, जो सूचनाओं के आदान-प्रदान को सुनिश्चित करता है।

प्रत्येक गोलार्द्ध में चार लोब होते हैं: ललाट, पार्श्विका, लौकिक और पश्चकपाल। ललाट लोब के प्रांतस्था में केंद्र होते हैं जो मोटर गतिविधि को नियंत्रित करते हैं, और संभवतः, योजना और दूरदर्शिता के केंद्र भी। पार्श्विका लोब के प्रांतस्था में, ललाट के पीछे स्थित, स्पर्श और संयुक्त-पेशी की भावना सहित शारीरिक संवेदनाओं के क्षेत्र होते हैं। पार्श्विका लोब के लिए पार्श्व लौकिक लोब को जोड़ता है, जिसमें प्राथमिक श्रवण प्रांतस्था स्थित है, साथ ही भाषण और अन्य उच्च कार्यों के केंद्र भी हैं। मस्तिष्क के पीछे के हिस्से सेरिबैलम के ऊपर स्थित ओसीसीपिटल लोब द्वारा कब्जा कर लिया जाता है; इसके प्रांतस्था में दृश्य संवेदनाओं के क्षेत्र होते हैं।

प्रांतस्था के क्षेत्र जो सीधे आंदोलनों के नियमन या संवेदी जानकारी के विश्लेषण से संबंधित नहीं हैं, संघ प्रांतस्था कहलाते हैं। इन विशिष्ट क्षेत्रों में, मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों और विभागों के बीच सहयोगी लिंक बनते हैं और उनसे आने वाली सूचनाओं को एकीकृत किया जाता है। एसोसिएशन कॉर्टेक्स सीखने, स्मृति, भाषण और सोच जैसे जटिल कार्य प्रदान करता है।
उपसंस्कृति संरचनाएं। प्रांतस्था के नीचे कई महत्वपूर्ण मस्तिष्क संरचनाएं, या नाभिक होते हैं, जो न्यूरॉन्स का समूह होते हैं। इनमें थैलेमस, बेसल गैन्ग्लिया और हाइपोथैलेमस शामिल हैं। थैलेमस मुख्य संवेदी संचारण केंद्रक है; यह इंद्रियों से जानकारी प्राप्त करता है और बदले में, इसे संवेदी प्रांतस्था के उपयुक्त भागों में भेजता है। इसमें गैर-विशिष्ट क्षेत्र भी शामिल हैं जो लगभग पूरे प्रांतस्था से जुड़े हुए हैं और शायद, इसके सक्रियण और जागरूकता और ध्यान के रखरखाव की प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं। बेसल गैन्ग्लिया नाभिक (तथाकथित पुटामेन, ग्लोबस पैलिडस और कॉडेट न्यूक्लियस) का एक संग्रह है जो समन्वित आंदोलनों के नियमन में शामिल हैं (उन्हें शुरू करें और रोकें)। हाइपोथैलेमस मस्तिष्क के आधार पर एक छोटा क्षेत्र है जो थैलेमस के नीचे स्थित होता है। रक्त से भरपूर, हाइपोथैलेमस एक महत्वपूर्ण केंद्र है जो शरीर के होमोस्टैटिक कार्यों को नियंत्रित करता है। यह उन पदार्थों का उत्पादन करता है जो पिट्यूटरी हार्मोन के संश्लेषण और रिलीज को नियंत्रित करते हैं (हाइपोफिसस भी देखें)। हाइपोथैलेमस में कई नाभिक होते हैं जो विशिष्ट कार्य करते हैं, जैसे कि जल चयापचय का नियमन, संग्रहीत वसा का वितरण, शरीर का तापमान, यौन व्यवहार, नींद और जागना। मस्तिष्क का तना खोपड़ी के आधार पर स्थित होता है। यह रीढ़ की हड्डी को अग्रमस्तिष्क से जोड़ता है और इसमें मेडुला ऑबोंगटा, पोन्स, मिडब्रेन और डाइएनसेफेलॉन होते हैं। मिडब्रेन और डाइएनसेफेलॉन के माध्यम से, साथ ही पूरे ट्रंक के माध्यम से, रीढ़ की हड्डी की ओर जाने वाले मोटर मार्ग होते हैं, साथ ही रीढ़ की हड्डी से मस्तिष्क के ऊपरी हिस्सों तक कुछ संवेदी मार्ग भी होते हैं। मिडब्रेन के नीचे सेरिबैलम से तंत्रिका तंतुओं से जुड़ा एक पुल है। ट्रंक का सबसे निचला हिस्सा - मेडुला ऑबोंगटा - सीधे रीढ़ की हड्डी में जाता है। मेडुला ऑबोंगटा में ऐसे केंद्र होते हैं जो बाहरी परिस्थितियों के आधार पर हृदय और श्वसन की गतिविधि को नियंत्रित करते हैं, साथ ही रक्तचाप, पेट और आंतों के क्रमाकुंचन को नियंत्रित करते हैं। ट्रंक के स्तर पर, सेरिबैलम के साथ प्रत्येक सेरेब्रल गोलार्द्ध को जोड़ने वाले मार्ग पार हो जाते हैं। इसलिए, प्रत्येक गोलार्द्ध शरीर के विपरीत पक्ष को नियंत्रित करता है और सेरिबैलम के विपरीत गोलार्ध से जुड़ा होता है। सेरिबैलम मस्तिष्क गोलार्द्धों के पश्चकपाल पालियों के नीचे स्थित होता है। पुल के संचालन पथों के माध्यम से, यह मस्तिष्क के ऊपरी हिस्सों से जुड़ा हुआ है। सेरिबैलम सूक्ष्म स्वचालित आंदोलनों को नियंत्रित करता है, स्टीरियोटाइपिकल व्यवहार कृत्यों को करते समय विभिन्न मांसपेशी समूहों की गतिविधि का समन्वय करता है; वह लगातार सिर, धड़ और अंगों की स्थिति को भी नियंत्रित करता है, अर्थात। संतुलन बनाए रखने में शामिल। हाल के आंकड़ों के अनुसार, सेरिबैलम मोटर कौशल के निर्माण में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो आंदोलनों के अनुक्रम को याद रखने में योगदान देता है।
अन्य सिस्टम।लिम्बिक सिस्टम परस्पर जुड़े मस्तिष्क क्षेत्रों का एक विस्तृत नेटवर्क है जो भावनात्मक अवस्थाओं को नियंत्रित करता है, साथ ही सीखने और स्मृति प्रदान करता है। लिम्बिक सिस्टम बनाने वाले नाभिक में एमिग्डाला और हिप्पोकैम्पस (जो टेम्पोरल लोब का हिस्सा हैं), साथ ही हाइपोथैलेमस और तथाकथित के नाभिक शामिल हैं। पारदर्शी पट (मस्तिष्क के उप-क्षेत्रों में स्थित)। जालीदार गठन न्यूरॉन्स का एक नेटवर्क है जो पूरे मस्तिष्क तंत्र में थैलेमस तक फैला होता है और आगे प्रांतस्था के विशाल क्षेत्रों से जुड़ा होता है। यह नींद और जागने के नियमन में शामिल है, कोर्टेक्स की सक्रिय स्थिति को बनाए रखता है और कुछ वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने में मदद करता है।
मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि
सिर की सतह पर रखे गए या मस्तिष्क के पदार्थ में पेश किए गए इलेक्ट्रोड की मदद से, इसकी कोशिकाओं के निर्वहन के कारण मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करना संभव है। सिर की सतह पर इलेक्ट्रोड का उपयोग करके मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करना इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (ईईजी) कहलाता है। यह एक व्यक्तिगत न्यूरॉन के निर्वहन को रिकॉर्ड करने की अनुमति नहीं देता है। यह केवल हजारों या लाखों न्यूरॉन्स की सिंक्रनाइज़ गतिविधि के परिणामस्वरूप है कि रिकॉर्ड किए गए वक्र पर ध्यान देने योग्य दोलन (लहरें) दिखाई देते हैं।

ईईजी पर निरंतर पंजीकरण के साथ, चक्रीय परिवर्तनों का पता लगाया जाता है जो व्यक्ति की गतिविधि के समग्र स्तर को दर्शाते हैं। सक्रिय जागरण की स्थिति में, ईईजी कम-आयाम वाली गैर-लयबद्ध बीटा तरंगों को पकड़ लेता है। बंद आंखों के साथ आराम से जागने की स्थिति में, अल्फा तरंगें प्रति सेकंड 7-12 चक्रों की आवृत्ति के साथ प्रबल होती हैं। नींद की शुरुआत उच्च-आयाम धीमी तरंगों (डेल्टा तरंगों) की उपस्थिति से संकेतित होती है। सपने देखने की अवधि के दौरान, ईईजी पर बीटा तरंगें फिर से दिखाई देती हैं, और ईईजी गलत धारणा दे सकता है कि व्यक्ति जाग रहा है (इसलिए शब्द आरईएम नींद)। सपने अक्सर तेजी से आंखों की गति (बंद पलकों के साथ) के साथ होते हैं। इसलिए, सपने देखने वाली नींद को रैपिड आई मूवमेंट स्लीप (REM स्लीप भी देखें) कहा जाता है। ईईजी कुछ मस्तिष्क रोगों का निदान कर सकता है, विशेष रूप से मिर्गी में
(एपिलेप्सी देखें)। यदि आप एक निश्चित उत्तेजना (दृश्य, श्रवण या स्पर्श) की क्रिया के दौरान मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को पंजीकृत करते हैं, तो आप तथाकथित की पहचान कर सकते हैं। विकसित क्षमता - न्यूरॉन्स के एक निश्चित समूह के तुल्यकालिक निर्वहन जो एक विशिष्ट बाहरी उत्तेजना के जवाब में होते हैं। विकसित क्षमता के अध्ययन ने मस्तिष्क के कार्यों के स्थानीयकरण को स्पष्ट करना संभव बना दिया, विशेष रूप से, भाषण के कार्य को अस्थायी और ललाट के कुछ क्षेत्रों के साथ जोड़ने के लिए। यह अध्ययन बिगड़ा संवेदनशीलता वाले रोगियों में संवेदी प्रणालियों की स्थिति का आकलन करने में भी मदद करता है।
ब्रेन न्यूरोकेमिस्ट्री
मस्तिष्क में सबसे महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर में एसिटाइलकोलाइन, नॉरपेनेफ्रिन, सेरोटोनिन, डोपामाइन, ग्लूटामेट, गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए), एंडोर्फिन और एनकेफेलिन शामिल हैं। इन प्रसिद्ध पदार्थों के अलावा, मस्तिष्क में बड़ी संख्या में अन्य कार्य करने की संभावना है जिनका अभी तक अध्ययन नहीं किया गया है। कुछ न्यूरोट्रांसमीटर केवल मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में काम करते हैं। तो, एंडोर्फिन और एनकेफेलिन केवल उन मार्गों में पाए जाते हैं जो दर्द आवेगों का संचालन करते हैं। अन्य मध्यस्थ, जैसे ग्लूटामेट या गाबा, अधिक व्यापक रूप से वितरित हैं।
न्यूरोट्रांसमीटर की कार्रवाई। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, न्यूरोट्रांसमीटर, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर कार्य करते हुए, आयनों के लिए इसकी चालकता को बदलते हैं। अक्सर यह पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन में एक दूसरे "मध्यस्थ" प्रणाली के सक्रियण के माध्यम से होता है, जैसे कि चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी)। न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया को न्यूरोकेमिकल पदार्थों के एक अन्य वर्ग के प्रभाव में संशोधित किया जा सकता है - पेप्टाइड न्यूरोमोडुलेटर। मध्यस्थ के साथ एक साथ प्रीसानेप्टिक झिल्ली द्वारा जारी, उनके पास पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली पर मध्यस्थों के प्रभाव को बढ़ाने या अन्यथा बदलने की क्षमता है। हाल ही में खोजी गई एंडोर्फिन-एनकेफेलिन प्रणाली का बहुत महत्व है। एन्केफेलिन्स और एंडोर्फिन छोटे पेप्टाइड होते हैं जो कॉर्टेक्स के उच्च क्षेत्रों सहित केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में रिसेप्टर्स को बाध्य करके दर्द आवेगों के प्रवाहकत्त्व को रोकते हैं। न्यूरोट्रांसमीटर का यह परिवार दर्द की व्यक्तिपरक धारणा को दबा देता है। साइकोएक्टिव दवाएं ऐसे पदार्थ हैं जो विशेष रूप से मस्तिष्क में कुछ रिसेप्टर्स को बांध सकते हैं और व्यवहार परिवर्तन का कारण बन सकते हैं। उनकी कार्रवाई के कई तंत्रों की पहचान की गई है। कुछ न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण को प्रभावित करते हैं, अन्य - सिनैप्टिक पुटिकाओं से उनके संचय और रिलीज पर (उदाहरण के लिए, एम्फ़ैटेमिन नॉरपेनेफ्रिन की तेजी से रिहाई का कारण बनता है)। तीसरा तंत्र रिसेप्टर्स को बांधना और एक प्राकृतिक न्यूरोट्रांसमीटर की कार्रवाई का अनुकरण करना है, उदाहरण के लिए, एलएसडी (लिसेर्जिक एसिड डायथाइलैमाइड) के प्रभाव को सेरोटोनिन रिसेप्टर्स को बांधने की इसकी क्षमता द्वारा समझाया गया है। दवाओं की चौथी प्रकार की क्रिया रिसेप्टर्स की नाकाबंदी है, अर्थात। न्यूरोट्रांसमीटर के साथ विरोध। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले एंटीसाइकोटिक्स जैसे फेनोथियाज़िन (जैसे, क्लोरप्रोमाज़िन या क्लोरप्रोमाज़िन) डोपामाइन रिसेप्टर्स को ब्लॉक करते हैं और इस तरह पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन्स पर डोपामाइन के प्रभाव को कम करते हैं। अंत में, क्रिया के सामान्य तंत्रों में से अंतिम न्यूरोट्रांसमीटर निष्क्रियता का निषेध है (कई कीटनाशक एसिटाइलकोलाइन की निष्क्रियता को रोकते हैं)। यह लंबे समय से ज्ञात है कि मॉर्फिन (अफीम खसखस ​​​​का एक शुद्ध उत्पाद) में न केवल एक स्पष्ट एनाल्जेसिक (एनाल्जेसिक) प्रभाव होता है, बल्कि उत्साह पैदा करने की क्षमता भी होती है। इसलिए इसका उपयोग औषधि के रूप में किया जाता है। मॉर्फिन की क्रिया मानव एंडोर्फिन-एनकेफेलिन प्रणाली के रिसेप्टर्स को बांधने की क्षमता से जुड़ी है (नारकोटिक्स भी देखें)। यह इस तथ्य के कई उदाहरणों में से एक है कि एक अलग जैविक मूल का एक रासायनिक पदार्थ (इस मामले में, एक पौधा एक) जानवरों और मनुष्यों के मस्तिष्क के कामकाज को प्रभावित कर सकता है, विशिष्ट न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम के साथ बातचीत कर सकता है। एक अन्य प्रसिद्ध उदाहरण कुररे है, जो एक उष्णकटिबंधीय पौधे से प्राप्त होता है और एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर्स को अवरुद्ध करने में सक्षम होता है। दक्षिण अमेरिका के भारतीयों ने न्यूरोमस्कुलर ट्रांसमिशन की नाकाबंदी से जुड़े इसके लकवाग्रस्त प्रभाव का उपयोग करते हुए, करेरे के साथ तीर के सिरों को चिकनाई दी।
मस्तिष्क अध्ययन
मस्तिष्क अनुसंधान दो मुख्य कारणों से कठिन है। सबसे पहले, मस्तिष्क, जो खोपड़ी द्वारा सुरक्षित रूप से सुरक्षित है, तक सीधे पहुँचा नहीं जा सकता है। दूसरे, मस्तिष्क के न्यूरॉन्स पुन: उत्पन्न नहीं होते हैं, इसलिए किसी भी हस्तक्षेप से स्थायी क्षति हो सकती है। इन कठिनाइयों के बावजूद, मस्तिष्क अनुसंधान और इसके उपचार के कुछ रूपों (मुख्य रूप से न्यूरोसर्जिकल हस्तक्षेप) को प्राचीन काल से जाना जाता है। पुरातात्विक खोजों से पता चलता है कि पहले से ही प्राचीन काल में, एक व्यक्ति ने मस्तिष्क तक पहुंच प्राप्त करने के लिए खोपड़ी का एक ट्रेपनेशन किया था। युद्ध की अवधि के दौरान विशेष रूप से गहन मस्तिष्क अनुसंधान किया गया था, जब विभिन्न प्रकार के क्रानियोसेरेब्रल चोटों को देखा जा सकता था। मस्तिष्क के सामने के घाव या शांतिकाल में प्राप्त चोट के परिणामस्वरूप मस्तिष्क की क्षति एक प्रयोग का एक प्रकार का एनालॉग है जिसमें मस्तिष्क के कुछ हिस्से नष्ट हो जाते हैं। चूंकि यह मानव मस्तिष्क पर "प्रयोग" का एकमात्र संभावित रूप है, प्रयोगशाला जानवरों पर प्रयोग अनुसंधान का एक और महत्वपूर्ण तरीका बन गया है। एक निश्चित मस्तिष्क संरचना को नुकसान के व्यवहारिक या शारीरिक परिणामों को देखकर, कोई भी इसके कार्य का न्याय कर सकता है। प्रायोगिक जानवरों में मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को सिर या मस्तिष्क की सतह पर रखे गए इलेक्ट्रोड का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जाता है या मस्तिष्क के पदार्थ में पेश किया जाता है। इस प्रकार, न्यूरॉन्स या व्यक्तिगत न्यूरॉन्स के छोटे समूहों की गतिविधि को निर्धारित करना संभव है, साथ ही झिल्ली के माध्यम से आयन प्रवाह में परिवर्तन का पता लगाना संभव है। एक स्टीरियोटैक्सिक डिवाइस की मदद से, जो आपको मस्तिष्क के एक निश्चित बिंदु में एक इलेक्ट्रोड डालने की अनुमति देता है, इसके दुर्गम गहरे वर्गों की जांच की जाती है। एक अन्य दृष्टिकोण यह है कि जीवित मस्तिष्क के ऊतकों के छोटे क्षेत्रों को हटा दिया जाता है, जिसके बाद इसे पोषक माध्यम में रखे एक टुकड़े के रूप में बनाए रखा जाता है, या कोशिकाओं को अलग कर दिया जाता है और सेल संस्कृतियों में अध्ययन किया जाता है। पहले मामले में, न्यूरॉन्स की बातचीत का अध्ययन करना संभव है, दूसरे मामले में, व्यक्तिगत कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि। मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों में अलग-अलग न्यूरॉन्स या उनके समूहों की विद्युत गतिविधि का अध्ययन करते समय, प्रारंभिक गतिविधि आमतौर पर पहले दर्ज की जाती है, फिर सेल फ़ंक्शन पर एक या दूसरे प्रभाव का प्रभाव निर्धारित किया जाता है। एक अन्य विधि के अनुसार, आस-पास के न्यूरॉन्स को कृत्रिम रूप से सक्रिय करने के लिए एक प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के माध्यम से एक विद्युत आवेग लागू किया जाता है। इस प्रकार, मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों के अन्य क्षेत्रों पर पड़ने वाले प्रभाव का अध्ययन करना संभव है। विद्युत उत्तेजना की यह विधि मध्य मस्तिष्क से गुजरने वाली स्टेम सक्रिय करने वाली प्रणालियों के अध्ययन में उपयोगी साबित हुई है; इसका उपयोग यह समझने की कोशिश करते समय भी किया जाता है कि सीखने और स्मृति की प्रक्रियाएं अन्तर्ग्रथनी स्तर पर कैसे आगे बढ़ती हैं। सौ साल पहले ही यह स्पष्ट हो गया था कि बाएँ और दाएँ गोलार्द्धों के कार्य अलग-अलग हैं। सेरेब्रोवास्कुलर दुर्घटना (स्ट्रोक) के रोगियों का अवलोकन करने वाले फ्रांसीसी सर्जन पी. ब्रोका ने पाया कि केवल बाएं गोलार्ध को नुकसान वाले रोगी ही भाषण विकारों से पीड़ित थे। भविष्य में, गोलार्द्धों की विशेषज्ञता का अध्ययन अन्य तरीकों का उपयोग करके जारी रखा गया था, जैसे कि ईईजी रिकॉर्डिंग और विकसित क्षमता। हाल के वर्षों में, मस्तिष्क की एक छवि (विज़ुअलाइज़ेशन) प्राप्त करने के लिए जटिल तकनीकों का उपयोग किया गया है। उदाहरण के लिए, कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) ने नैदानिक ​​न्यूरोलॉजी में क्रांति ला दी है, जिससे मस्तिष्क संरचनाओं की इंट्रावाइटल विस्तृत (स्तरित) छवियां प्राप्त करना संभव हो गया है। एक अन्य इमेजिंग तकनीक, पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी), मस्तिष्क की चयापचय गतिविधि की एक तस्वीर प्रदान करती है। इस मामले में, एक व्यक्ति को एक अल्पकालिक रेडियो आइसोटोप का इंजेक्शन लगाया जाता है, जो मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों में जमा होता है, और जितना अधिक होता है, उनकी चयापचय गतिविधि उतनी ही अधिक होती है। पीईटी का उपयोग करते हुए, यह भी दिखाया गया कि अधिकांश जांच किए गए भाषण कार्य बाएं गोलार्ध से जुड़े हुए हैं। चूंकि मस्तिष्क बड़ी संख्या में समानांतर संरचनाओं के साथ काम करता है, पीईटी मस्तिष्क के कार्य के बारे में जानकारी प्रदान करता है जिसे एकल इलेक्ट्रोड के साथ प्राप्त नहीं किया जा सकता है। एक नियम के रूप में, मस्तिष्क का अध्ययन विधियों के संयोजन का उपयोग करके किया जाता है। उदाहरण के लिए, अमेरिकी न्यूरोबायोलॉजिस्ट आर. स्पेरी और उनके सहकर्मियों ने चिकित्सा प्रक्रिया के रूप में मिर्गी के कुछ रोगियों में कॉर्पस कॉलोसम (दोनों गोलार्द्धों को जोड़ने वाले अक्षतंतु का एक बंडल) को काट दिया। इसके बाद, इन रोगियों में "विभाजित" मस्तिष्क के साथ गोलार्द्धों की विशेषज्ञता का अध्ययन किया गया। यह पाया गया कि मुख्य रूप से प्रमुख (आमतौर पर बाएं) गोलार्ध भाषण और अन्य तार्किक और विश्लेषणात्मक कार्यों के लिए जिम्मेदार है, जबकि गैर-प्रमुख गोलार्ध बाहरी वातावरण के स्थानिक और लौकिक मापदंडों का विश्लेषण करता है। इसलिए, जब हम संगीत सुनते हैं तो यह सक्रिय हो जाता है। मस्तिष्क गतिविधि का मोज़ेक पैटर्न इंगित करता है कि प्रांतस्था और उपकोर्टिकल संरचनाओं के भीतर कई विशिष्ट क्षेत्र हैं; इन क्षेत्रों की एक साथ गतिविधि समानांतर डेटा प्रोसेसिंग के साथ एक कंप्यूटिंग डिवाइस के रूप में मस्तिष्क की अवधारणा की पुष्टि करती है। नई शोध विधियों के आगमन के साथ, मस्तिष्क के कार्यों के बारे में विचार बदलने की संभावना है। मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों की चयापचय गतिविधि का "मानचित्र" प्राप्त करना संभव बनाने वाले उपकरणों का उपयोग, साथ ही आणविक आनुवंशिक दृष्टिकोणों के उपयोग से, मस्तिष्क में होने वाली प्रक्रियाओं के बारे में हमारे ज्ञान को गहरा करना चाहिए।
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तुलनात्मक शरीर रचना
कशेरुकियों की विभिन्न प्रजातियों में, मस्तिष्क की संरचना उल्लेखनीय रूप से समान होती है। जब न्यूरॉन्स के स्तर पर तुलना की जाती है, तो विशेषताओं में स्पष्ट समानताएं होती हैं जैसे कि उपयोग किए गए न्यूरोट्रांसमीटर, आयन सांद्रता में उतार-चढ़ाव, सेल प्रकार और शारीरिक कार्य। अकशेरुकी जीवों के साथ तुलना करने पर ही मूलभूत अंतर प्रकट होते हैं। अकशेरुकी न्यूरॉन्स बहुत बड़े होते हैं; अक्सर वे एक दूसरे से रासायनिक रूप से नहीं, बल्कि विद्युत सिनेप्स से जुड़े होते हैं, जो मानव मस्तिष्क में दुर्लभ हैं। अकशेरूकीय के तंत्रिका तंत्र में, कुछ ऐसे न्यूरोट्रांसमीटर पाए जाते हैं जो कशेरुकियों की विशेषता नहीं हैं। कशेरुकियों में, मस्तिष्क की संरचना में अंतर मुख्य रूप से इसकी व्यक्तिगत संरचनाओं के अनुपात से संबंधित है। मछली, उभयचर, सरीसृप, पक्षियों, स्तनधारियों (मनुष्यों सहित) के दिमाग में समानता और अंतर का आकलन करते हुए, कई सामान्य पैटर्न का अनुमान लगाया जा सकता है। सबसे पहले, इन सभी जानवरों में, न्यूरॉन्स की संरचना और कार्य समान हैं। दूसरे, रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क के तने की संरचना और कार्य बहुत समान हैं। तीसरा, स्तनधारियों का विकास कॉर्टिकल संरचनाओं में स्पष्ट वृद्धि के साथ होता है, जो प्राइमेट्स में अपने अधिकतम विकास तक पहुँचते हैं। उभयचरों में, प्रांतस्था मस्तिष्क का केवल एक छोटा सा हिस्सा बनाती है, जबकि मनुष्यों में यह प्रमुख संरचना है। हालांकि, यह माना जाता है कि सभी कशेरुकियों के मस्तिष्क के कामकाज के सिद्धांत व्यावहारिक रूप से समान हैं। अंतर इंटर्न्यूरोनल कनेक्शन और इंटरैक्शन की संख्या से निर्धारित होते हैं, जो जितना अधिक होता है, मस्तिष्क उतना ही जटिल होता है। यह सभी देखें