Il cervello umano È l'organo centrale del sistema nervoso, situato nella testa dell'essere umano e protetto dal cranio. Ha la stessa struttura generale e anatomia del cervello di altri mammiferi, ma con una corteccia cerebrale più sviluppata.
Animali più grandi come balene o elefanti hanno cervelli più grandi in termini assoluti, ma se misurato usando il coefficiente di encefalizzazione, che compensa le dimensioni del corpo, il coefficiente del cervello umano è quasi il doppio di quello del delfino. Comune e tre volte più grande di quella dello scimpanzé.
La maggior parte dell'espansione è dovuta alla corteccia cerebrale, in particolare ai lobi frontali, che sono associati a funzioni esecutive come il ragionamento, la pianificazione, l'autocontrollo e il pensiero astratto..
Anche la corteccia visiva, la parte della corteccia cerebrale dedicata alla visione, è più ampia negli esseri umani.
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Molte delle funzioni fisiologiche del cervello implicano la ricezione di informazioni dal resto del corpo, l'interpretazione e la guida della risposta del corpo. In ultima analisi, è responsabile del pensiero e del movimento che il corpo produce.
I tipi di stimoli che il cervello interpreta includono suoni, luce, odori e dolore.
Il cervello è anche coinvolto in operazioni vitali come la respirazione, il rilascio di ormoni o il mantenimento del livello di pressione sanguigna.
Consente agli esseri umani di interagire con successo con l'ambiente comunicando con gli altri e interagendo con oggetti inanimati.
Il cervello è costituito da cellule nervose che interagiscono con il resto del corpo attraverso il midollo spinale e il sistema nervoso..
Inoltre, nel cervello si trovano diversi composti chimici che aiutano il cervello a mantenere la sua omeostasi..
Mantenere le cellule nervose funzionanti correttamente e le sostanze chimiche bilanciate è essenziale per la salute del cervello.
Le parti principali del cervello saranno discusse di seguito..
È la parte integrante delle informazioni afferenti ed efferenti.
La corteccia è quasi simmetrica ed è divisa negli emisferi destro e sinistro.
Convenzionalmente, gli scienziati lo hanno diviso in 4 lobi: frontale, parietale, occipitale e temporale..
Tuttavia, questa divisione non è dovuta alla struttura reale della corteccia cerebrale, ma piuttosto alle ossa del cranio che la proteggono..
L'unica eccezione è che i lobi frontale e parietale sono separati dal solco centrale, una piega in cui si incontrano la corteccia somatosensoriale primaria e quella motoria..
Le diverse aree della corteccia cerebrale sono coinvolte in diverse funzioni comportamentali e cognitive.
Il lobo frontale è uno dei 4 lobi dell'emisfero cerebrale.
Questo lobo controlla varie funzioni come la risoluzione dei problemi, il pensiero creativo, il giudizio, l'intelletto, l'attenzione, il comportamento, le reazioni fisiche, il pensiero astratto, i movimenti coordinati, i muscoli coordinati e la personalità..
Questo lobo si concentra su movimento, calcolo, orientamento e alcuni tipi di riconoscimento..
Se si verifica un infortunio in quest'area, potresti avere degli impedimenti per svolgere semplici attività quotidiane.
Nel lobo parietale si possono trovare:
Il lobo temporale controlla la memoria visiva, uditiva e la comprensione del parlato.
Include aree che aiutano a controllare le capacità di parlare e ascoltare, il comportamento e il linguaggio.
L'area di Wernicke è una porzione del lobo temporale che si trova intorno alla corteccia uditiva e formula e comprende il discorso.
Il lobo occipitale si trova nella parte posteriore della testa e controlla la vista.
Un infortunio in quest'area può causare difficoltà di lettura.
Si trova nelle pareti degli emisferi cerebrali e in essa si trovano i centri di correlazione e coordinazione che regolano il ritmo dei movimenti, le espressioni facciali durante la comunicazione..
La maggior parte delle risposte ormonali che il corpo genera iniziano in quest'area.
È correlato alla memoria, all'attenzione, agli istinti sessuali, alle emozioni (ad es. Piacere, paura, aggressività), alla personalità e al comportamento.
Il sistema limbico comprende:
Il talamo è un centro di ritrasmissione che controlla l'attenzione attraverso la quale passano stimoli afferenti che raggiungono la coscienza.
Tutte le funzioni vitali della vita hanno origine nel tronco cerebrale, inclusa la pressione sanguigna, la respirazione e il battito cardiaco..
Negli esseri umani, quest'area contiene il midollo, il mesencefalo e il ponte..
Il cervelletto è anche conosciuto come il "piccolo cervello" ed è considerato la parte più antica del cervello sulla scala evolutiva..
Il cervelletto controlla le funzioni essenziali del corpo come la postura, la coordinazione o l'equilibrio, consentendo agli esseri umani di muoversi correttamente.
La funzione principale del cervello è mantenere in vita l'organismo in modo che interagisca con l'ambiente.
Tutto ciò che l'essere umano pensa, sente e fa ha a che fare con funzioni specifiche del cervello.
Queste funzioni possono essere:
Le informazioni sullo stimolo vengono ricevute ed elaborate.
Gli stimoli di origine esterna o interna vengono catturati attraverso diversi recettori.
Questi recettori trasformano gli stimoli ricevuti attraverso segnali energetici.
Il cervello controlla i movimenti volontari e involontari.
La corteccia motoria si trova nel lobo frontale, davanti alla fessura di Rolando.
Si riferiscono ad attività mentali come attenzione, memoria, apprendimento o linguaggio.
La maggior parte dei pazienti che soffrono di qualche tipo di danno cerebrale perde alcuni comportamenti o abilità cognitive.
Comprendere la relazione mente-corpo è una sfida sia filosofica che scientifica.
È difficile capire come attività mentali come emozioni e pensieri possano essere implementate da strutture fisiche reali come neuroni o sinapsi..
Questo è ciò che ha portato René Descartes e la maggior parte dell'umanità in seguito a credere nel dualismo: la convinzione che la mente esista indipendentemente dal corpo..
Tuttavia, ci sono prove significative contro questo argomento..
Le lesioni cerebrali possono influenzare la mente in modi diversi, quindi il cervello e la mente sono correlati.
Ad esempio, la stimolazione corticale che si verifica nell'epilessia provoca anche la comparsa di sensazioni complesse come flashback, allucinazioni e altri fenomeni cognitivi.
Pertanto, la maggior parte dei neuroscienziati tende ad essere materialista; credo che la mente sia riducibile a un fenomeno fisico.
Le aree principali del cervello per la parola sono l'area di Broca e l'area di Wernicke.
Il cervello consuma 10 volte più energia di quanto dovrebbe considerando le sue dimensioni.
Secondo lo scienziato Marcus Raichie dell'Università di Washington, il 60-80% dell'energia consumata dal cervello è dedicata al mantenimento della connessione tra i diversi neuroni, mentre il resto dell'energia è dedicato a rispondere alle richieste dell'ambiente..
Secondo uno studio dell'Università di Basilea che ha eseguito più di 8000 autopsie su donne e uomini senza malattie mentali, il peso normale del cervello umano per gli uomini è di 1336 grammi, mentre per le donne è di 1198 grammi..
Con l'aumentare dell'età, il peso diminuisce di 2,7 grammi negli uomini e di 2,2 grammi nelle donne, ogni anno.
Con ogni centimetro di altezza, il peso del cervello aumenta in media di 3,7 grammi.
D'altra parte, il peso del cervello non è correlato all'indice di massa corporea.
Il cervello umano è composto da circa 100 miliardi di neuroni e ognuno di essi ha 1000 o più connessioni - sinapsi - con altri neuroni..
La forza di quelle sinapsi dipende dall'esperienza. Quando due neuroni su entrambi i lati di una sinapsi si attivano, quella connessione diventa più forte. Inoltre, per adattarsi alla forza della nuova connessione, il dendrite di uno dei neuroni diventa più grande..
Questi cambiamenti nella forza delle connessioni e nella dimensione dei dendriti influenzano la memoria e l'apprendimento umano.
Se ogni neurone potesse solo aiutare a mantenere una limitata capacità di memoria, con l'accumulo di esperienze e cose da ricordare, i neuroni disponibili si esaurirebbero.
Si può dire che in quel caso ci sarebbero solo pochi gigabyte di spazio, simile a quello che ha uno smartphone o una memoria USB.
Tuttavia, i neuroni si combinano per aiutare a ricreare molti ricordi contemporaneamente, aumentando in modo esponenziale la capacità del cervello di trattenere la memoria e quindi la sua capacità. Per questa capacità, la capacità del cervello è stimata in 2,5 petabyte.
Se il cervello funzionasse come un registratore di film, sarebbe sufficiente conservare 3 milioni di ore di serie, film e altri contenuti. Dovresti far funzionare una televisione per 300 anni per utilizzare tutta quella capacità (scientificamerican.com).
C'è un mito popolare secondo cui solo il 10% del cervello viene utilizzato dalla maggior parte delle persone. Si dice che se le persone usassero il resto delle loro capacità, potrebbero essere molto più intelligenti e ottenere risultati maggiori.
Tuttavia, questa affermazione è una leggenda metropolitana, non è basata sulla scienza. Sebbene ci sia ancora molto da indagare e sapere sul cervello umano, come la coscienza o la memoria, i suoi studi finora suggeriscono che ogni parte svolge una funzione..
Il neuroscienziato Barry Beyerstein stabilisce 7 prove che rifiutano che venga utilizzato solo il 10%:
Studi sul danno cerebrale: se viene utilizzato solo il 10% del cervello, il danno ad altre aree non dovrebbe influenzare le prestazioni. Tuttavia, quasi tutte le aree del cervello danneggiate producono un certo tipo di perdita di capacità..
Le scansioni cerebrali mostrano che qualunque cosa facciano le persone sane, tutte le aree del cervello sono sempre attive.
Il cervello consuma una grande quantità di energia rispetto al resto del corpo umano. Può richiedere fino al 30% di energia, nonostante pesi solo il 2% del corpo. Se solo il 10% fosse utilizzato, ci sarebbe stato un vantaggio adattativo per gli esseri umani con cervelli più piccoli ed efficienti, che consumano meno energia..
Il cervello non agisce come una massa uniforme, ma è costituito da diverse regioni che elaborano diversi tipi di informazioni.
Sono state eseguite analisi microstrutturali che inseriscono un piccolo elettrodo nel cervello per misurare l'attività di una cellula. Se il 90% dei neuroni fosse stato disattivato, sarebbe stato noto.
I neuroni cerebrali che non sono attivi hanno la tendenza a degenerare. Pertanto, se il 90% fosse disattivato, un'autopsia rivelerebbe una grande degenerazione.
Il tessuto cerebrale può essere diviso in due grandi classi: materia grigia e materia bianca..
La materia bianca è costituita principalmente da assoni e la sua funzione è quella di elaborare correttamente le informazioni cerebrali..
La materia grigia è costituita dai corpi neuronali e dai loro corpi, ed è coinvolta nel controllo motorio, nella percezione sensoriale (vista, udito), nella memoria, nelle emozioni, nel linguaggio, nel processo decisionale e nell'autocontrollo..
Il cervello dei primati è generalmente quasi il doppio di quello previsto per mammiferi della stessa taglia. In quasi 7 milioni di anni, le dimensioni del cervello umano sono quasi triplicate e la maggior parte della crescita si è verificata negli ultimi due anni..
Nei primi due terzi dell'evoluzione umana, il cervello degli antenati umani aveva all'incirca le dimensioni di altri primati attuali.
Il Australopithecus afarensis Aveva crani con volumi interni compresi tra 400 e 550 millimetri, quello dello scimpanzé intorno ai 400 ml e quello dei gorilla tra 500 e 700 ml. Gli australopitechi, una sotto-tribù di primati ominoidi, hanno iniziato a mostrare piccoli cambiamenti nella forma e nella struttura. Ad esempio, la neocorteccia ha iniziato ad espandersi.
Nell'ultimo terzo dell'evoluzione umana, si è verificato quasi tutto l'aumento delle dimensioni del cervello. Homo habilis, il primo genere Homo a comparire 1,9 milioni di anni fa, ha avuto un piccolo aumento delle dimensioni del cervello, inclusa l'espansione dell'area di Broca..
Il primo fossile di Homo erectus che abbiamo, risalente a 1,8 milioni di anni, è leggermente più grande, 600 ml.
Successivamente è stata raggiunta la capacità di 1000 ml, circa 500.000 anni fa. I primi Homo sapiens avevano cervelli simili agli umani di oggi, con una media di 1.200 ml o più.
I cambiamenti nell'Homo sapiens si sono verificati in regioni legate alla pianificazione, comunicazione, risoluzione dei problemi e altre funzioni cognitive adattive..
Negli ultimi 10.000 anni, con problemi nutrizionali nelle società agricole, c'è stata una diminuzione del volume del cervello, anche se negli ultimi 100, con le società industriali, il miglioramento della nutrizione e la diminuzione delle malattie, c'è stato un nuovo aumento.
Il futuro del cervello umano potrebbe essere nell'integrazione con l'intelligenza artificiale o nei miglioramenti dell'ingegneria genetica.
Vedi articoli:
Come funziona il cervello umano.
Basi biologiche del comportamento.
Vedi articoli:
Sviluppo del sistema nervoso nell'uomo (stadio prenatale, stadio postnatale, meccanismi cellulari)
Neurosviluppo.
Sinaptogenesi (processo di formazione delle sinapsi).
Curiosità sul cervello umano.
Quanto pesa un cervello adulto?.
Quanti neuroni ha il cervello umano?.
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