Hjärna

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Människohjärna.
Riktningsangivelser på människohjärnan

Hjärnan (latin: cerebrum, grekiska: encephalon, från en, "i", och cephalon, "huvud") är en del av det centrala nervsystemet och utgör dess styrande del. Den kontrollerar och koordinerar kroppsfunktioner som hjärtat, blodtryck, vätskebalans och kroppstemperatur och mentala funktioner som intellekt, känslor, minne och inlärning.

Hos de flesta arter är hjärnan placerad i djurets främre del och hos ryggradsdjuren skyddas den av kraniet. Hos mindre ryggradslösa djur talar man hellre om centralt ganglion, eftersom funktionen är relativt enkel. En vuxen människas hjärna innehåller drygt 100 miljarder celler och väger omkring 1,0-1,5 kilogram.[1]

Hjärnan studeras på neuronnivå inom neurovetenskapen och på representationsnivå av kognitionsvetenskapen.

Celler[redigera | redigera wikitext]

Cellerna i hjärnan kan delas upp i två huvudgrupper: nervceller (neuron) och stödjeceller (glia). Dessa huvudgrupper kan i sin tur delas upp många undergrupper. Det är nervcellerna som skickar information mellan olika delar av nervsystemet, och i människohjärnan kan det finnas så många som hundra miljarder celler av detta slag, men det finns ändå betydligt fler gliaceller (nära en biljon). Gliacellernas funktion är inte helt klarlagd, men de tycks mest stå för isolering av axon, stöd för och näring av nervcellerna.[2]

Nervceller[redigera | redigera wikitext]

Nervcell
Grovstruktur för en typisk nervcell

Gemensamt för nervcellerna är att de består av följande tre delar: cellkropp (soma, perikaryon), axon och dendriter. Cellkroppen är en sfärliknande struktur, vilken innehåller cellkärnan samt organeller som endoplasmatiska nätverket (ER), golgiapparaten och mitokondrier. Den innehåller alltså sådant som förekommer i de flesta av kroppens celler. Dendriterna och axonen är mer unika för nervceller. De är utskott ifrån cellkärnan och kallas med ett gemensamt namn för neuriter. Axonen utgör den så kallade vita hjärnsubstansen medan cellkropparna utgör den grå. Genom neuriterna löper också cellskelettets fibrer, som är viktiga för axoplasmatransporten. Cellskelettfibrerna fungerar som "räls" för kinesin, som transporterar proteiner, till exempel, från endoplasmatiska nätverket i cellkroppen. Förändringar av proteinet tau som är en beståndsdel av cellskelettet tros orsaka alzheimers.[2]

Axon och dendriter skiljer sig på flera sätt. Axon är ofta långa för att kunna transportera information (medelst elektriska signaler) över långa sträckor, medan dendriterna, vars funktion huvudsakligen är att ta emot signaler från andra nervceller, är korta. Axon är ofta förgrenade men inte alls i lika hög grad som dendriterna, där man talar om dendritträd; ordet dendrit kommer också från grekiskans δένδρον, déndron, som betyder just träd. På dendriterna finns så kallade dendrittaggar (onormala dendrittaggar har kopplats till utvecklingsstörning, som ett exempel på deras funktion) medan det på axonen förekommer så kallade nervterminaler (svullnader som ofta finns i ändarna men det måste inte vara så) som innehåller mitokondrier och synapsvesiklar. Nervterminalerna på ett axon bildar synapser med en dendritgren (eller mer sällan cellkroppen eller axonet) på en annan nervcell. Man säger att den ena nervcellen innerverar den andra. Men vad är då en synaps? Synapsen utgörs av nervterminalen på axonet, det postsynaptiska membranet (på t.ex. dendritgrenen) och det lilla mellanrummet, som kallas synapsklyftan. Här överförs information från en nervcell till en annan med hjälp av signalerande molekyler (neurotransmittorer), som finns lagrade i synapsvesiklarna och som sedan skickas ut i synapsklyftan och tas upp av receptorer i det postsynaptiska membranet.[2]

Gliaceller[redigera | redigera wikitext]

Kunskapen är mer begränsad om gliaceller än nervcellerna, men de tycks vara till för att stödja nervcellerna på flera olika sätt. Ordet kommer från grekiskans γλία, glía, som betyder lim. En välförstådd funktion hos gliaceller är att bilda myelinskidor kring nervcellernas axon. Myelin fungerar som plasten kring en elkabel och isolerar axonet, varmed de elektriska signalerna skickas snabbare. Två olika sorters myelinerande gliaceller är oligodendrocyter och schwannceller. Oligodendrocyter finns enbart i centrala nervsystemet och en cell myelinerar flera axon. Schwannceller finns bara i perifera nervsystemet (alltså inte i hjärnan, men det är dem som visas i figuren ovan) och en cell myelinerar endast ett axon och mellanrummen mellan myelinskidorna kallas ranviernoder. En annan slags gliaceller är astrocyterna och dessa är de talrikaste cellerna i hjärnan. De fyller tomrummen mellan nervcellerna och reglerar den kemiska sammansättningen av den extracellulära vätskan. En oväntad upptäckt är att de har receptorer som kan aktivera elektriska och kemiska signaler. Det finns ännu fler sorters gliaceller. Ett par exempel är ependymceller, som omger ventriklarna (de vätskefyllda hålrummen i hjärnan) och mikrogliaceller, som "städar upp" efter döda hjärnceller.[2]

Anatomi[redigera | redigera wikitext]

Hjärnan är ett av de anatomiskt mer komplicerade organen i den mänskliga kroppen. Man brukar dela in den i olika delar utifrån främst anatomi och embryologiskt ursprung. Hos alla ryggradsdjur utvecklas hjärnan ur tre embryonala blåsor: framhjärnan, mitthjärnan och bakhjärnan. Framhjärnan är det som hos människan blir Storhjärnan. Mitthjärnan motsvarar mesencephalon, och bakhjärnan blir pons, cerebellum och förlängda märgen. Mesencephalon, pons och förlängda märgen kallas tillsammans för hjärnstammen.[3]

Storhjärnan[redigera | redigera wikitext]

Storhjärnan delas i två hjärnhalvor eller hemisfärer av en djup mittfåra, Fissura longitudinalis cerebri. Den vänstra hjärnhalvan är analytisk och verbal medan den högra är helhetsuppfattande och spatial[4], se "Hjärnans funktion" nedan. Storhjärnan delas vidare in i lober. Antalet lober varierar beroende på vem man frågar. De som alltid kommer med är dock parietallob, frontallob, temporallob och occipitallob[3]. Storhjärnans yta domineras av fåror och vindlingar, dessa möjliggör en större yta på hjärnan vilket leder till en större funktionell yta. Man kan med hjälp av dessa också orientera sig och ungefärligt kunna identifiera de olika loberna.

Centralt i storhjärnan ligger den del som kallas mellanhjärnan. Den har samma embryonala ursprung som storhjärnan, men är äldre rent evolutionärt. Här ligger talamus och de basala ganglierna. [5]

Cerebellum[redigera | redigera wikitext]

Lillhjärnan, cerebellum, sköter sådant som balans och samordning av kroppens muskler. Den delas, precis som storhjärnan, in i två hemisfärer. Den har även en del mellan hemisfärerna som kallas vermis eller centrala loben. [3]

Hjärnstammen[redigera | redigera wikitext]

Till hjärnstammen hör mitthjärnan, hjärnbryggan och förlängda märgen; ibland inräknas även mellanhjärnan, som utvecklas ur framhjärnan. Funktionellt så ansvarar hjärnstammen för funktioner som det medvetna inte styr. Den fungerar även som en väg för neuron från storhjärnan vidare till ryggmärgen

Hjärnans blodförsörjning[redigera | redigera wikitext]

Willis cirkel.

Hjärnans blodförsörjning har två ursprung, arteria carotis interna och arteria vertebralis. A verterbralis, som är två artärer, löper på båda sidor längs ryggmärgen och går sedan ihop för att bilda basilaris precis innanför kraniet. Från basilaris avgår kärl som försörjer hjärnstam och lillhjärna. Både a basilaris och a carotis interna bildar det som kallas Willis cirkel(se bild till höger), och härifrån avgår de kärl som försörjer storhjärnan. [3]

Hjärncellerna har dock ingen kontakt med blodbanan på grund av blod-hjärnbarriären, som filtrerar vad som tar sig fram till hjärncellerna.

Hjärnans hålrum[redigera | redigera wikitext]

Hjärnan innehåller hålrum, så kallade ventriklar. De är fyra till antalet och bildar ett system som är vätskefyllt. Vätskans syfte är att transportera bort slaggprodukter från hjärnan.

Funktion[redigera | redigera wikitext]

Hjärnan utövar sin kontroll över kroppen genom elektriska nervimpulser, kemiska hormonsignaler och genom att kontrollera blodomloppet.

Kognitiva nivåer[redigera | redigera wikitext]

Begreppet reptilhjärnan åsyftar de delar av hjärnan som registrerar de instinkter (drifter), som kan sammanfattas med de fyra F-en: Födointag, Flykt, Försvar och Fortplantning. Mycket förenklat kan man säga att reptilhjärnan tar över när storhjärnan fungerar sämre, exempelvis vid alkoholförtäring eller vid akut stress som extrem hunger och rädsla. Reptilhjärnan motsvarar hjärnstammen, mellanhjärnan och de evolutionärt äldsta delarna av storhjärnan.

Man brukar ibland förenkla detta och dela in hjärnan i tre delar: reptilhjärnan, det limbiska systemet och neocortex. Denna modell kallas för "Treenig Hjärna".

Hjärnhalvornas olika förmågor[redigera | redigera wikitext]

Hos de allra flesta, även hos många vänsterhänta, finner man samma fördelning av förmågor mellan hemisfärerna. Den vänstra halvan rymmer medvetande, språkförmåga i både tal och skrift, matematik, logik, analysförmåga samt jagets historiska aspekter och framtidsplaner. Den arbetar sekventiellt, vilket innebär att den koncentrerar sig på en sak i taget. Högra halvan står för omedvetna förmågor som intuition, kreativitet, helhetsuppfattning, känslosamhet, orienteringsförmåga, bildförmåga, formkänsla, igenkänning av ansikten, tolkning av ansiktsuttryck och musikalitet. Den håller sig till det som finns här och nu men arbetar med många olika saker samtidigt. [4]

De bägge halvorna kommunicerar och samordnar sig via hjärnbalken, men i speciella försök kan deltagare med talet (vänster hjärnhalva) svara på ett sätt men med en pekning (höger hjärnhalva) ge ett annat svar. Visar man olika bilder att para ihop kan vänster hjärnhalva para ihop en prinsesstårta med en sked medan höger hjärnhalva av formskäl hellre parar ihop tårtan med ett plommonstop![4]

Minnesfunktioner i hjärnan[redigera | redigera wikitext]

Det är tack vare alla nervcellers kopplingar som hjärnan kan lagra och plocka fram information, med andra ord minnen. Forskarna tror att minnet är utspritt över hela hjärnan och att olika minnen skapas genom nervcellernas kopplingar, synapserna, förändras genom en process som benämns minneskonsolidering och som huvudsakligen sker i mellanhjärnan (diencephalon). En viss konsensus råder dock kring den generella fysiska placeringen av minnen i hjärnan, så kallade engrammer.

Människor har flera olika sorters minnen. Vi har ett korttidsminne där vi lagrar sånt som vi för tillfället tänker på. Sedan har vi ett långtidsminne som lagrar personliga händelser, exempelvis vem man gick på bio med för en tid sedan. Även vårt språk och andra saker vi lärt oss lagras här.

Koma och hjärndöd[redigera | redigera wikitext]

Vid olika former av fysiska skador (trauman) kan skador på hjärnan göra att personen hamnar i koma eller blir hjärndöd. Vid hjärndöd kan rent kroppsliga funktioner uppehållas, till exempel för att förlänga tiden för organdonation. Tron på att det är omöjligt att återuppliva en person som drabbats av hjärndöd är ifrågasatt. Flera fall är rapporterade då "hjärndöda" har vaknat upp igen. Juliana Ramos är kanske mest känd genom fästmannens Chris Medinas medverkan i Amerikanska Idol 2011. Lydia Paillard som vaknade upp efter att ha dödförklarats är ett annat känt fall 2010. Gemensamt för båda är att anhöriga vägrade låta stänga av livsupprätthållande apparatur. Sådana händelser kan få konsekvenser för donationsetiken.

Hjärnforskningens historia[redigera | redigera wikitext]

Historien om hjärnans utforskning är relativt ung. Vissa antika tänkare som Aristoteles trodde att människans mentala aktiviteter skedde i hjärtat. Den ledande antike anatomen Galenos insåg dock hjärnans betydelse, och gav bland annat kranialnerverna den numrering som ännu idag används. Först under renässansen började hjärnans anatomi att systematiskt utforskas på ett vetenskapligt sätt.

Inom olika kulturer har trepanation (borra ett hål genom skallbenet) förekommit ända sedan stenåldern. Sannolikt ville man då släppa ut onda andar, men det är möjligt att även ett rent medicinskt syfte förekom, som att få bort koagulerat blod efter ett trauma, samt att ta bort så kallad hjärnmask vilket är en tidigt av gamla greker upptäckt främst bland fåraherdar parasitsal sjukdom.

I det gamla Egypten kastade man bort hjärnan innan man mumifierade kroppen. Detta beror antagligen på att den är särdeles svår att mumifiera eftersom den innehåller så mycket fett. Ett av egyptiernas vanligaste sätt att avlägsna hjärnan (utan att förstöra kraniet) var att ta en lång pinne och stoppa in den i en av näsgångarna för att sedan veva om tills hjärnan blev som vätska. När detta hänt vinklade de kraniet så att "hjärnvätskan" rann ut.[källa behövs]

Kuriosa[redigera | redigera wikitext]

Hjärnan har inte någon känsel. Det vi kallar huvudvärk är istället smärta i nackens muskler eller i huvudets blodkärl alternativt en psykogen smärta.

-Ju mer människan forskar i hjärnan desto mindre vet hon procentuellt om dess egenskaper. När jag tog mina examina kände vi till vad 40% var till för, nu när min son tar sin examen känner vi bara till vad 20% är till för. - professor David H. Ingvar i TV-programmet Fråga Lund.

Under operation i vaket tillstånd så har det rapporterats att patienten känner att lemmar rör sig när det blir tryck på den yttre delen av hjärnan.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Källor[redigera | redigera wikitext]

Noter[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Karlsson, Janne et al. (2002). ”kap. 2”. i Cecilia Söderpalm-Berndes. Biologi B (Andra upplagan). Liber. sid. 120. ISBN 91-47-01679-5 
  2. ^ [a b c d] ”Neurons and Glia”. Neuroscience – Exploring the Brain (3). 2007 [1996] 
  3. ^ [a b c d] Gilroy, A M: "Atlas of Anatomy", sidan 593-609. Thieme medical publishers, 2008
  4. ^ [a b c] Sjödén 1998, kap 9: Hjärnans halvor
  5. ^ Brodal, P: "Neuroscience", Oxford University Press, 2010

Litteratur[redigera | redigera wikitext]

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]