Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Biologi

Ni fakta om hjerneanatomi, der vil overraske dig

IdeaGeneration/Shutterstock

Den menneskelige hjerne skiller sig ud som det mest indviklede organ blandt alle dyr og giver os et niveau af erkendelse, ræsonnement og kommunikation, der langt overgår andre arter. På trods af dens ekstraordinære kraft holder mange af os sjældent pause for at overveje, hvor meget den kan gøre.

Gennem århundreder har vores forståelse af hjernens anatomi udviklet sig dramatisk. I 1600-tallet skelnede anatomer først fra store områder som cerebrum, cerebellum og medulla. Efterfølgende generationer af videnskabsmænd, udstyret med mikroskoper og for nylig avanceret neuroimaging, har løbende forfinet vores billede af dette komplekse organ.

Selv med en dyb viden om dens struktur rummer hjernen stadig mange mysterier. Nyere forskning har afsløret overraskende fakta - fra hvordan aldring påvirker neuronproduktion til forskelle mellem menneskelige og andre primaters hjerner. Nedenfor er ni spændende måder, hvorpå hjernens anatomi kan trodse dine forventninger.

Ud over vand består hjernen stort set af fedt

Stevan Zivkovic/Shutterstock

Mens hjernen består af mere end 80 % vand – hvilket understreger vigtigheden af hydrering for klar tænkning – er størstedelen af dens faste stof faktisk fedt, og det tegner sig for omkring 60 %. Dette fedt, hovedsageligt i form af myelin, omgiver nervefibre og er afgørende for hurtig signaloverførsel.

Myelin, der er rig på kolesterol, fungerer som en isolerende jakke for neuroner, hvilket muliggør hurtig elektrisk kommunikation. Selvom kolesterol ofte udskældes, er det afgørende for at opretholde disse beskyttende hylstre. Tilstande såsom dissemineret sklerose beskadiger imidlertid myelinet og skaber huller, der forringer nervefunktionen.

I stedet for at undgå fedt, understøtter inkorporering af sunde fedtstoffer – som dem der findes i valnødder og olivenolie – optimal hjernesundhed og bør være en del af en afbalanceret kost.

Hjernen selv føler ikke smerte

Milorad Kravic/Getty Images

Det kan lyde kontraintuitivt, men hjernen mangler nociceptorer, de neuroner, der registrerer smerte, temperatur og tryk. Dette fravær betyder, at hjernen ikke kan opleve smerte, hvilket har praktiske konsekvenser for neurokirurgi.

Under hjerneoperationer er patienter ofte vågne, fordi fraværet af smertereceptorer gør det muligt for kirurger at kortlægge kritiske funktioner i realtid, hvilket reducerer risikoen for tale og bevægelse.

Mens hjernen i sig selv er smertefri, indeholder omgivende væv – inklusive kraniet og hjernehinderne – nociceptorer, hvorfor hovedsmerter stadig kan opstå som følge af ydre skader eller tryk.

Lillehjernen spiller en nøglerolle i den langsigtede motoriske hukommelse

Kateryna Kon/Shutterstock

Lillehjernen, der traditionelt er forbundet med balance og koordination, konverterer også kortvarig motorisk læring til varige færdigheder. Nylige undersøgelser viser, at når cerebellar skade opstår, kan patienter erhverve nye motoriske færdigheder umiddelbart efter træning, men glemme dem inden for få minutter, hvis de ikke forstærkes.

Dette viser, at lillehjernen er afgørende for at stabilisere forbigående motoriske hukommelser til varig kompetence - en funktion, der understreger dens betydning ud over blot bevægelseskontrol.

Menneskelige hjerner har flere indbyrdes forbindelser end andre primater

neurobit/Shutterstock

Sammenlignende undersøgelser har længe undersøgt, hvorfor mennesker besidder avanceret kognition. Mens hjernestørrelse engang så ud til at være en primær faktor, viser beviser, at tilslutning – hvordan hjerneregioner er forbundet med hinanden – kan være endnu mere kritisk.

Overraskende nok findes de største forskelle i forbindelsen i tindingelapperne frem for den præfrontale cortex. Den bueformede fasciculus, en fiberkanal, der forbinder temporale og frontale regioner, er større og mere kompleks hos mennesker, hvilket forbedrer sprogbehandlingen. Derudover udviser det temporoparietal junction omfattende forbindelser, hvilket hjælper social kognition.

Disse resultater tyder på, at vores overlegne kommunikations- og sprogevner stammer fra en stærkt indbyrdes forbundet neural arkitektur snarere end ren og skær hjernevolumen.

Hjernen kan ikke rigtig multitaske

Anton Vierietin/Shutterstock

Det moderne liv fejrer ofte multitasking, men alligevel kan hjernens præfrontale cortex kun fokusere på én opgave ad gangen. Når vi skifter opgaver, skal hjernen hurtigt engagere sig igen og filtrere irrelevant information fra, hvilket kan bremse ydeevnen.

Forskning viser, at kun en lille brøkdel - omkring 2,5 % - af mennesker effektivt kan veksle mellem opgaver. En mere effektiv strategi er at tackle opgaver sekventielt, så hjernen kan dedikere fuld opmærksomhed, før den går videre.

Neurogenese fortsætter langt ind i voksenalderen

Studio Romantic/Shutterstock

I modsætning til mange celletyper, der fornyes regelmæssigt, blev neuroner længe anset for kun at blive genereret under tidlig udvikling. Nye beviser viser imidlertid, at neurogenese - fødslen af nye neuroner - fortsætter hele livet, selv i høj alder, og fortsætter i et reduceret tempo under tilstande som Alzheimers sygdom.

Fysisk træning har vist sig som en potent forstærker af neurogenese i dyreforsøg. Dr. Rudolph Tanzi, meddirektør for McCance Center for Brain Health ved Harvard-tilknyttede Massachusetts General Hospital, understreger, at "regelmæssig motion i øjeblikket er den bedste intervention til at understøtte neurogenese." Dette tyder på, at opretholdelse af en aktiv livsstil kan hjælpe med at bevare kognitiv funktion over tid.

Vores hjerner indeholder over 100 billioner synaptiske forbindelser

Gorodenkoff/Shutterstock

Med mere end 86 milliarder neuroner – hvoraf de fleste er født med – danner hver neuron tusindvis af synaptiske forbindelser, hvilket resulterer i et netværk på over 100 billioner synapser.

Connectomics, det nye felt, der kortlægger disse forbindelser, udvikler sig hurtigt. Harvard-forskere har udviklet accelererede kortlægningsteknikker, der potentielt muliggør omfattende undersøgelser af menneskelig hjerneforbindelse inden for måneder, et spring, der lover dybere indsigt i neurale funktioner.

De fleste neuroner er livslange

Sinhyu-fotograf/Shutterstock

Neuroner, hjernens informationsbærende celler, skabes stort set før fødslen og forbliver hele livet. Mens nogle neuroner genereres postnatalt, er størstedelen til stede ved fødslen og fortsætter indtil døden.

Neurokirurg Lorenzo Magrassis arbejde med gnavermodeller indikerer, at neuroner ikke har en fast levetid; de kan overleve, så længe værtsorganismen gør. Denne levetid kan have konsekvenser for fremtidige behandlinger af kognitive lidelser.

Vi bruger hele hjernen, ikke kun 10 %

FocalFinder/Shutterstock

Myten om, at mennesker kun bruger 10% af deres hjerne, er ubegrundet. Hvert område af hjernen – hjernebarken, hjernestammen, lillehjernen – bidrager til daglig funktion, selv under søvn.

Mens hjernen kan reorganisere sig efter skade, afspejler denne plasticitet dens fulde engagement, ikke selektiv brug. At forstå, at hjernen fungerer i sin helhed, understreger vigtigheden af at pleje hele organet gennem sunde vaner og mental stimulering.