Biologija mozga

SadržajPrvi dio Biologija mozga

• Što je u vašoj glavi? 5• Evolucija mozga: od reptila do čovjeka 9• Režnjevi mozga i njihove

specijalizirane funkcije 15• Dvije moždane polutke 18• Stimulatori moždanih stanica 25• Zanimljive činjenice o mozgu 28• Pet osjetila 31

DeBrainSnack®-slagaliceprepoznatćeteposivojvrpcisolovkom.Stupanjtežinezadatakaobjašnjenjenastranici38.Rješenjaćetenaćiodstranice72.

Drugi dio Igre

• Pravila igre 38• Igre 40• Sva rješenja 72

LINK: To be, or not to be: that is the question („Biti ili ne biti, pitanje je sad...“): William Shakespeare (Hamlet 3/1)

1BrainSnack®

3

Projektom “The Visible Human Project” (VHP) trodimenzionalna slikaljudskog tijela snimljenog do najmanjih detalja pohranjena je u vizualnubazupodataka.Utujesvrhumuškotijelo“podijeljeno”uvirtualnedijeloveod jednog milimetra koji su snimljeni računalnom tomografijom (CT) imagnetskomrezonancijom(MRI)(vidičetirisnimkegore).

Moždano debloCerebelum Srednji mozak

Vidni živac

Siva moždana tvarBijela moždana tvar

Biologija mozga

Štojeuvašojglavi?Mozak je vaš najkompleksniji i najsnažniji organ. Zbog njegovesloženosti i slojevitosti znanost još nije uspjela proniknuti u svenjegoveaspekte.Posljednjihdvadesetakgodina,međutim,dobivenasumnoga nova saznanja omozgu. Radi boljeg uvida u ta otkrićavažno je znati razlikovati raznovrsna područja koja se kriju ispodoklopa lubanje. Neizostavna je i slika o unutrašnjoj organizacijiživčanihstanicainjihovojpovezanostisosjetilima.

Ispodkoštanekacigesmješteni sustražnji, srednji i prednjimozak.Potomesenerazlikujeteodprvihprimitivnihriba.Međutim,tijekomevolucijedominantanpostajeprednjimozak,aprijesvegamoždanakora. To je omogućilo da se preko moždane kore obrađuje višeinformacija koje dolaze iz osjetila i istodobno nastajanje svijesti.Budući da u određenom trenutku više nije bilo mjesta u glavi,ekspandirajući,prednjimozakpočeoserazvijatiprekosvojihdrugihdijelova.Takonastajevanjskislojmozga-korteksilimoždanakora,naboranepovršinepoputorahoveljuske.Cijelimozaktežiizmeđu1i1,5kilogramaiimavolumenod1,6litara.

Težina mozga nije proporcionalna INTELIGENCIJIkit ulješura 7800 gslon 4780 gdupin 1550 gkonj 530 gkrava 450 gorangutan 370 g

lav 240 gsvinja 180 govca 140 gpas 70 gmačka 30 gzlatna ribica 0,1 g

5

MOZGALICE

1BrainSnack®kvizoevoluciji1. Prviježivotnastaoprije3,8milijardigodina,notekprijemilijardugodina

evolutivnirazvojdobivapravizamah.Poredajtesljedećeoblikeživotapremanjihovukronološkomrazvoju:amfibije,reptili,ribeisisavci.

-500milijunagodina-400milijunagodina-300milijunagodina-200milijunagodina

2.Godine1856.arheolozisuunjemačkomNeandertalupronašliljudskeostatke.Premaovojdolininazvanineandertalciraselilisuseurazdobljuodprije150tisućado28tisućagodinapoEuropi,SrednjemistokuisrednjojAziji.Zaokružitetripoljakojaseodnosenaneandertalce.

1.Njihovmozakbiojevećiodmozgasuvremenogčovjeka.2.PreselioseusjevernuAmeriku.3.Rabiojetkanutkaninu.4.Živiojetijekomposljednjegledenogdoba.5.Predakjedanašnjegčovjeka.6.Nijejeomeso.7.Baviosezemljoradnjom.8.Pokapaojesvojesunarodnjake.

3. Einsteinjeumrousnu18.travnja1955.Biojeosnivačopćeteorijerelativnosti.Ovdjesunekiodnjegovihaforizama.

“Bogsenekocka”,“SlogikomćešdoćiodtočkeAdotočkeB,simaginacijomćešstićisvakamo”,„Traganjezaistinomvrednijejeodspoznajeistine”i“Maštajevažnijaodznanja,jerjeznanjeograničeno”.ŠtopredstavljacunjegovojnajpoznatijojformuliE=mc²?

1.Siluteže2.Brzinusvjetlosti3.Električninaboj

6

Biologija mozga

Mozakjekaoisamčovjekproizvoddugeevolucije.Toseprepoznajeipopopularnimnazivimadijelovamozga.Takogovorimooreptilskommozgukojijeuevolutivnomsmislunajstarijidioinalazisedubokoujezgrinašegmozga.Reptilskimozak,kojisenazivaiprvimmozgom,uslučajuopasnostialarmiranašetijeloiigravažnuulogukadajeriječoemocijama.Odmahzatimostataknašegmozganaosnoviprijašnjihiskustavatražinačinprimjerenereakcijenasituaciju.

Iako su različita područja umozgu odgovorna za različite funkcije,testrukturenedjeluju izolirano.Mozak jepoputorkestrauznastuprazličitih solista u prvom planu. Dogodi li se,međutim, da je solistspriječennastupati,orkestarćebitiustanjuizvestiinjegovupartituru.

2BrainSnack®

Iovdjejeriječodominantama

kaoiuteorijievolucije.Kojaličinka(A-C)

dolaziumjestoupitnika?

7

Hipofiza

Moždanodeblo

Pons (most)

Cerebellum (mali mozak)

Srednji mozak

Cerebrum (veliki mozak) Cortex (moždana kora)

Hipotalamus

Medula

Leđna moždina

Talamus

Corpus callosum(moždano deblo)

Masno otisnute riječi u poglavlju “Evolucija mozga” mogu se pronaći na gornjoj ilustraciji

8

Biologija mozga

Evolucijamozga:odreptiladočovjekaKada je jednostanični život evoluirao u bića sa specijaliziranimstanicama, nastala je potreba za koordinacijom svih dijelova kaojedne cjeline.Upočetku su se formirale živčane stanice ili neuronikojesuelektričnimsignalimaslalepodražajedrugimstanicama.Ovesnažneživčanestanicebilesuprethodnicileđnemoždine.Zatimsuserazvilaosjetilakojasuunaprijedilaobradusignala.Istodobno,ispredprimitivneleđnemoždinenastajuzadebljanjarastombrojaneurona,štojeomogućilokompleksnijeiefikasnijeponašanje.

Zadebljanja su jedan za drugim stvarala stražnji, srednji i napokonprednjimozak.Prednjimozakjesmedulomoblongatomprimitivnimribama služio za obradu informacija koje su dobivale leđnommoždinom.One su upravljale udovima i regulirale napetostmišića.Medula, smještena u donjem dijelu moždanog debla, ima i kodčovjekaulogukontrolemotorikeidržanjatijelatereguliranjanapetostimišića.Prekoponsailimostakojiizbijanameduliživčanisesignališaljuupoputšakevelikicerebellum (malimozak)koji surađujepriizvođenjukoordiniranihpokreta.

Vaša je medula u evolutivnom smislu stari zaostatak, ali je valjačuvati da se ne ošteti. Naime, ona sadržava jezgre (nuclei) kojereguliraju osnovne funkcije kao što su disanje, krvni tlak, rad srcatepokretegutanja igovora.Krozmeduluprolazi i retikularnisustavzaaktiviranje,koji jediovećegsustavazaduženogdavasodržavabudnimaiprisvijesti.

9

1820

22

02

0406

08

10

12

13 23

11 01

00

1415 21

09 03

1617 19

07 05

MoždanestaniceznajukolikojesatiNeprisluškivatisvojbiološkisatmožeimatineugodneposljedice.Mnogeseljudskepogreške,primjerice,događajunaizmakunoći,štoznačiutrenutkukadabistepremavašembiološkomsatuunormalnimokolnostimadubokospavali.Atoštostenoćničovjeknijevašakrivnja,negogenskapredodređenost.Kodnekihbiološkisatbrojivišeod24sata,pajenjima,naprimjer,ponoćudvasatanoću.Nasreću,dnevniseritamostvarujezahvaljujućiočimakojeopažajuilineopažajusvjetlo.

06.30 h Porast krvnog tlaka07.30 h Zaustavljanje proizvodnje

melatonina08.30 h Aktiviranje olakšanja10.00 h Najveća budnost14.30 h Najveća koordinacija15.30 h Najbrže vrijeme reakcije17.00 h Najjača snaga mišića18.30 h Najviši krvni tlak19.00 h Najviša temperatura tijela

21.00 h Početak proizvodnje melatonina

22.30 h Rem olakšanje02.00 h Najdublji san04.30 h Najniža temperatura tijela

Melatonin, hormon koji proizvodi tijelo, sadrži tvar koja uspavljuje, a koju danas mnogi ljudi uzimaju kao lijek za dobar san.

Biologija mozga

Oštećenjamedulemogu poremetiti san i prouzročiti komu. Srodnufunkciju obavlja mali hipotalamus, najvažniji centar reguliranjaautonomnog živčanog sustava koji je također smješten duboko uvašemmozgu.Hipotalamus je uključen i u navedene autonomnefunkcijetijelateistodobnodjelujekaounutarnjisatkojivasnoćučinipospanima,adanjubudnima.

Kodprvihbićasleđnommoždinomilubanjom,daklekodriba,srednjijemozakprijesvegaslužiozaobraduoptičkihinformacija.Informacijemirisa obrađuju se u riba također u prednjem mozgu. Težišteupravljanjazasigurnojebiloustražnjemmozgu.

Talamus i hipotalamus, koji nazivamo i međumozak, preuzeo jevelikm dijelom zadatak srednjeg mozga u području obrade vidnihinformacija.Poslije je preuzeo i obradu slušnih informacija.Uz to jecerebellum (mali mozak) izgubio svoju ekskluzivnu ulogu za sustav

Jet lag i kako ga spriječiti?Najvažnije je spriječiti manjak sna. Pokušajte tijekom leta što više drijemati. Uvažavanje odlaska na spavanje i uzimanje obroka po lokalnom vremenu može olakšati prilagodbu. Ako je moguće, rezervirajte let kojim ćete na odredište stići u predvečerje. Na ovaj ćete način dobiti još malo vremena za izviđanje hotela prije odlaska na spavanje. Druga je mogućnost da prije polaska pokušate postupno svoj ritam odlaska na spavanje i buđenja pomicati prema ciklusu dana i noći svog mjesta odredišta.

11

MOZGALICE

kretanja. Cerebellum (mali mozak) još igra ulogu pri prvoj obradiinformacijakojedolazeizsustavazakretanje,aliihzatimprosljeđujetalamusunadaljnjuobradu.

Talamusserazviounekuvrstumeđupostajeilipomoćnogodašiljačainformacijeusnažnicerebrum(velikimozak).Naovomputuosjetilnainformacija, osimmirisa, dospijevaukorteks (moždanukoru).Timečovjek postaje svjestan onoga što vidi, osjeća i čuje i može razvitisvijest.

Cerebrum (velikimozak) sastoji se od dvije jasne polutke, a svakajepodijeljenaučetirirežnja.Čeonirežanj jenapredovaodoglavnog

3BrainSnack®

Kojastaničnajezgra(1-6)pripadastanicisaznakomupitnika?

12

Biologija mozga

direktora mozga koji može nadzirati posljedice našeg načinaponašanja.Noujezgrinašegamozgajošjesmještenastrukturakojapodsvjesno funkcionira i regulira naše instinktivne reakcije, refleksborbe ili bijega, proizvodnju hormona, temperaturu, razmnožavanje,disanjeisrčaniritam.Ugledateliiznenadapsakojivamsepribližavavelikom brzinom, najprije će reagirati vaš reptilski mozak aktiviranhormonima stresa. Počet ćete ubrzano disati, srce će vam snažnolupati,arukećeseovlažiti.Kadova informacijastignedokorteksa(moždanekore)takodasituacijumožetesvjesnoprocijeniti,vjerojatnoćesesmanjitidjelovanjesustavastrahaivićetesesmiriti.Uostalommožda se u blizini već pojavio i vlasnik psa.Duboko smou našemmozgujošpomaloribailireptil.

4BrainSnack®

Zbogvalaprovalahormonistresastanovnikaususjedstvuvećsunekovrijemenakušnji.Odšestosumnjičenih,pronađenjediootiskaprstalopova.Kojidio(1-6)savršenoodgovaramjestunakojemsenalaziupitnik,štoćerećipočinitelju?

13

Čeoni režanj

Okcipitelni (zatiljni) režanj

Temporalni (sljepoočni) režanj

Parijetalni (tjemeni) režanj

Boja uz tekst odgovara boji režnja.

Pogled straga

Pogled sprijeda

Pogled iz profila

Pogled odozdo

Presjek

14

Biologija mozga

Režnjevimozgainjihovespecijaliziranefunkcije Dosadjebiloriječiomoždanomdeblusmedulom,ponsom(mostom),osrednjemmozguiotalamusu,hipotalamusuicerebellumu.Najvažnijastruktura mozga u čovjeka koja ga čini svjesnom individuom jestnjegov veliki mozak ili cerebrum. Kada biste mogli zaviriti ispodlubanje,vidjelibistenaboranupovršinumoždanekoreušestslojevakojajepodijeljenaudvijepoloviceilihemisfere.Nasvakojhemisferiuočilibistečetirirežnja:čeoni,sljepoočni,tjemeniizatiljnirežanj.

ČeonirežanjKaoštosamoimedajenaslutiti,čeoniserežanjnalazinaprednjojstranimozga. Ovaj režanj sadrži različite funkcionalne dijelove. Primarnimotorički korteks koordinira pokrete. Premotorički i suplementarnimotorički korteks odgovoran je za motoričke vještine te specifičanslijedradnji i ponašanja.Pokretisujedno,aliodčovjekaseočekujedaseiodgovornoponaša.Vaščeonikorteks,kojismoprijenazvaliglavnimdirektorommozga,čestosenazivaicivilizacijskimorganom.Zahvaljujući čeonom korteksu, u stanju ste kontrolirati impulse, planirati, rješavati probleme i biti socijalno biće.

ZatiljnirežanjU drugim su režnjevima primarna osjetilna područja u kojima seobrađujusenzorskeinformacije.Vidna informacijašaljeseuzatiljnirežanj, informacijaosjetau tjemeni,apodručjezasluhnalazi seusljepoočnom režnju. Ova primarna područja osjetila nisu izoliraniotoci.Povezanisumeđusobnokaoisdrugimpodručjimamozga.

15

MOZGALICE

SljepoočnirežanjSljepoočni režanj nije samo važan zagovor i glazbu (zvuk).Ovajnajdonji dio, projekcijski asocijacijski korteks, čini se da ima veze isopažanjem lica teprepoznavanjem objekata.Hipokampusikojisusmješteniunajdubljimdjelovimasljepoočnogrežnjaidoistaimajuoblikmorskogkonjićaobrađujuprostorne informacije.

TjemenirežanjTjemeni režanj osim svoje glavne funkcije – obrade taktilnih informacija – ima i funkciju integriranja različith vrsta osjetilne

5BrainSnack®

Kojaslika(A-E)nepripadaovomnizu?

16

Biologija mozga

informacije. Time on indirektno ulazi na teren zatiljnog režnja, izanjega koji je specijaliziran za vidnu informaciju, među ostalim i zaraspoznavanjeboje.

Što se DOGODILO / Iz života glazbenog mozga...Martha Curtis bila je već u mladosti glazbeni talent. Ta je hvaljena koncertna violinistica 1990. doživjela teški epileptički napadaj na pozornici. Desni sljepoočni režanj zapljusnuo je njezin mozak konstantnim valom elektriciteta. Nakon što je uzrok operativno odstranjen, Curtis se probudila u tjeskobi. Premda je dio odstranjenog sljepoočnog režnja bio povezan s pamćenjem za interpretaciju glazbe, činilo se da unatoč tomu može iz glave svirati najteža djela. Nakon ponovnih epileptičkih napadaja kirurzi su odstranili i hipokampus te dio amigdalnog kompleksa, dijelove koji imaju ulogu u formiranju pamćenja i emocija.

I tada njezino glazbeno umijeće nije bilo načeto, ali su se napadaji iznova vraćali. Nakon treće operacije preostala je samo polovica sljepoočnog režnja. Na sreću, napadaji su od tada prestali, a Curtis je i dalje bila izvrsna violinistica.

Pretpostavlja se da je njezin desni sljepoočni režanj bio oštećen u ranom djetinjstvu te su drugi dijelovi mozga preuzeli njegove funkcije. Ovo je primjer plastičnosti mozga. Više informacija na: www.marthacurtis.com/bio.htm

17

MOZGALICE

DvijemoždanepolutkeVaše dvije moždane polutke funkcionalno nisu posve iste. Stogamorajumeđusobnokomunicirati.To imomogućujecorpuscallusum(žuljevito tijelo), debeli snop živčanih vlakana koji povezuje dvijepolutke. Na taj način mozak dobiva informaciju iz obje polutke naistojvalnojdužini imožekoherentnodjelovati.Ako imate teškoćaspovezivanjem obiju moždanih polutki, postoji mogućnost da jednarukaneznaštoradidrugailidajednomrukommoratedržatidrugu

6BrainSnack®/Pozabavitesesvojomlijevommoždanompolutkom

100%čistogaburgundskogagrožđanogsoka,proizvedenogodmesagrožđa,sastojiseodvode,šećera,tanina,kiseline,celulozeimineralauodozdopremadoljenavedenimpostocima.Kojijepostotakpogrešan?Ovuslagalicumožeteriješitiznanjemilogikom.

18

Biologija mozga

kojaseponašasvojevoljnokaoufilmuDr.Strangelove(PeterSellers)StanleyaKubricka.U tomposebnomslučajugovorimoo sindromuekstremiteta.

Svaka moždana polutka kontrolira pokrete mišića suprotne stranetijela. Ako desnomnogom stanete na loptu, pokretom će upravljativašalijevapolutkamozga.Želitelilijevomrukomzatvoritivratasvogautomobila,desnavampolutkamoradobrofunkcionirati.Izistraživanjakoje je proveo Robert Sperry o moždanoj kori (Nobelova nagrada1981.) poznato nam je da su umoždanim polutkama raspoređenevažne funkcije mozga. Sperry je konstatirao da se desna polutka

7BrainSnack®/Pozabavitesesvojomdesnompolutkom

Kojakocka(1-4)odgovarapraznomuglu?

19

MOZGALICE

Lijeva polutka je LOGIČNALogikaBrojeviRiječiRedoslijedLinearnostDetaljRacionalnostAnalizaOzbiljnostSerijalno

Desna polutka je emocionalnaMaštaSlike RitamBojaProstornostAsocijacijeIntuicijaSintezaHumorParalelno

8BrainSnack®/ZabavitesvojulijevumoždanupolutkuKojeslovonijepodvučeno?

20

Biologija mozga

specijaliziralazaritam,prostornuorijentaciju,likove(sklonosttraženjuuzorkainjihovokompletiranje),moćpredodžbe,maštanje,projekcijubojeidimenzije.

Lijevahemisferajenasuprottomudominantnaupodručjuvokabulara,logike,brojeva,redoslijeda,linearnostiianalize.Neobičnojeitoštoje desna polovica mozga emocionalno labilnija od lijeve. Pacijentikojisu imali izljevkrviu lijevupolovicumozgavećinomsuzabrinutiipesimističnogledajunasvojoporavak.Sklonostpesimizmudesnepolutkeutomjeslučajupremoćna.Međutim,kodmoždanogudaraudesnojpolovicivećaješansadataosobaživotpromatravedro.

9BrainSnack®/Zabavitesvojudesnupolovicumozga

Kojakartanedostajenamjestugdjesenalaziupitnik?

21