3. Анатомична организация на мозъка

The cerebrum is the bulkiest part of the brain. It is described as the organ of thought and serves as the site of control of the nervous system; it allows the human being to possess the qualities associated with consciousness, such as perception, communication, understanding and memory (Kandel et al. 2013). The cerebral hemispheres consist of elevations (gyrus) and valleys (grooves); a longitudinal cerebral fissure separates the hemispheres that are kept connected through a set of fibers that constitute the corpus callosum. Each cerebral hemisphere is divided into lobes, which correspond, broadly speaking, to the overlying bones of the skull.

Челен (фронтален) лоб. Фронталният лоб се намира в предната черепна ямка. Централната бразда разделя челния лоб от теменния (париетален) лоб в коронарната бразда. Извивката отпред на централната бразда се нарича прецентрална бразда и служи за център на контрол на движението. Останалата част от челния лоб се използва за промяна в двигателните действия. Тя отговаря за определянето на подходящото двигателно поведение във всеки случай. Когато видим обект, който мозъкът ни идентифицира като опасен - като например змия - решението да бягаме или да останем неподвижни се взема от челния лоб, който се намесва в системата за откриване на опасност (лимбичната система), като зарежда нашето действие със сила и емоция. Друг по-обикновен пример, но не по-малко значим, се случва ежедневно, когато позиционираме ръката си по различен начин, за да вземем чаша или лъжица. Начинът, по който ръката действа, се определя и решава в челния лоб. В челния лоб има ивица тъкан, която действа като анатомична карта на нашето тяло, "моторния хомункулус", където размерът на всеки сегмент от тялото е пропорционален на сложността на движението и действието, което трябва да се извърши. По този начин ръката, пръстите и лицето имат на тази карта по-голямо увеличение от раменете или бедрата.

Челният лоб е много развит у човека, тъй като е мястото за изпълняване на важни немоторни задачи като планиране на поведението, контрол на нашите емоции, разсъждения и преценка, които са сложни функции, не винаги лесни за анализ, ако пациентът има инсулт. Областите, отговорни за тези умения, са пред тези, посветени на двигателната функция (премоторни и префронтални области).

Теменен (париетален) лоб. Теменният лоб интерпретира усещанията, идващи от тялото. Извивката зад централната бразда, постцентралният сулкус, е основната област за възприемане на тези усещания. За да действаме, ние се нуждаем от информация от околната среда и от собственото си тяло. Така, продължавайки с примера с чашата кафе, не бихме могли да изпълним толкова проста задача, ако не доловим чрез сетивата си теглото на лъжичката, която местим, нейния размер, мястото, където е ръката ни и пътя, който трябва да изминем. Теменният лоб е включен в картата „къде да действаме“, интегрирайки сензорна информация, която е интероцептивна (т.е. идваща от нашето тяло: мускули, стави, сухожилия) и екстероцептивна (т.е. която идва отвън). Основно му се приписват сензорни, асоциативни функции, както и разпознаване на пространството.

Тилен (окципитален) лоб. Тилният лоб се намира над малкия мозък, в задната черепна ямка и е свързан главно със зрението. Той създава визуална информация, въпреки че се намира над челните и слепоочните лобове.

Слепоочен (темпорален) лоб. Слепоочният лоб се намира в средната черепна ямка и е свързан главно със слуха, както и с мястото, където по медиалната му страна се намират важни структури на паметта (хипокампус) и несъзнаваната емоционална система (лимбична система).

При хората се идентифицира странично изместване на функциите, така че двете мозъчни полукълба не вършат едно и също. Еволюцията е отговорна за максималното използване на мозъка чрез разделяне на работата между двете му половини мозъчните (церебралните) полукълба. По този начин дясното полукълбо се фокусира върху невербалното изразяване, възприятието и пространствената ориентация, а също и върху емоционалното поведение. След това дясното полукълбо мисли и запомня в образи. Няколко проучвания показват, че хората с доминиращо дясно полукълбо учат, мислят, запомнят и учат в образи, сякаш е филм без звук. Тези хора са много креативни и имат много развито въображение.

В противоположност на него, лявото полукълбо (което е по-развито при повечето хора) отговоря за вербалното развитие, което допринася за неговото продуциране и разбиране. В него има две структури, които са тясно свързани с лингвистичните способности, „зона на Брока“ и „зона на Вернике“ (зони, специализирани в речта и характерни изключително за човека). Специфичната функция на "зоната на Брока" е устното изразяване, това е областта, която произвежда речта. „Зоната на Вернике“ има за своя специфична функция разбирането на езика, тъй като е възприемащата област на речта.

В допълнение към вербалната функция, лявото полукълбо има и други функции, като способността за анализ, способността за логически разсъждения, абстракции, решаване на числени задачи, за научаване на теоретична информация, правене на изводи и др.

Но мозъкът, въпреки че разделя работата между различни области и полукълба, функционира като едно цяло, постигайки в реално време координирано и прецизно действие. Под мозъчната кора (кортикалната мантия) се намира мозъчното бяло вещество, през което преминават снопове нервни влакна, всеки с различна посока и тип информация. Под това бяло вещество са разположени дълбоките сиви ядра (базални ганглии), които участват в множество функции, особено в двигателното поведение.

Развитието на мозъка и когнитивното съзряване се случват едновременно по време на детството и юношеството (Casey et al. 2005). Мозъчните региони, свързани с по-основни функции като моторни и сензорни процеси, съзряват първи, последвани от областите, в които се формират асоциациите, участващи в контрола отгоре надолу на мислите и действията. Общият размер на мозъка е около 90% от размера на възрастния до 6-годишна възраст, мозъкът продължава да претърпява динамични промени през юношеството и дори ранните периоди на зрялата възраст.

В четвъртия месец на бременността се наблюдава диференциация на клетките на плода; по подобен начин невроните и глиалните клетки се формират със значителна скорост. Чрез процес на миграция тези клетки образуват първите мозъчни области, които ще осигурят най-елементарните функции, като рефлексно движение, физическо поведение и баланс. Областите, отговарящи за сензорните стимули, паметта и емоциите, се формират малко по-късно: неокортексът и церебралният кортекс, които са част от мозъка, свързана с по-висши когнитивни дейности като внимание, синтез, планиране, разсъждение и речта.

Въпреки че е вярно, че по време на детството се забелязват няколко важни промени в умствените способности и мозъчното съзряване, мозъкът на младежите продължава своето развитие дори след юношеството и в крайна сметка достига максималния си обем около двадесет и петгодишна възраст. Дори след достигане на този връх мозъкът не губи своята пластичност. Тази пластичност се проявява и в способността на определени кортикални области да поемат функции, които по принцип биха се изпълнявали от области, които са загубили функционалността си в резултат на относително незначително увреждане.