praca magisterska - 0103191338

MÓZG
A
ZACHOWANIE CZŁOWIEKA
Od kilku lat nowe, potężne techniki wizualizacji źródeł myśli, uczuć i zachowań
rewolucjonizują nasz sposób pojmowania mózgu. Jednak temat ten nie jest nowy, otóż już w
XVII wieku naukowcy, filozofowie i inni specjaliści spekulowali na temat roli, jaką w
codziennym życiu odgrywają mózg i układ nerwowy. Jedna z pierwszych, ważniejszych
postaci w historii badań nad mózgiem, był Rene Descartes (francuski filozof). Postawił on
czysto fizjologiczne pytania dotyczące mechaniki i ruchu ciała, a pytania te skłoniły go do
rozważań nad siłami kontrolującymi ludzkie działanie. Dowodził, że energia fizyczna
pobudza narządy zmysłów, zmysły przekazują to pobudzenie do mózgu w postaci
materialnych impulsów, a następnie mózg przekazuje te impulsy do odpowiednich mięśni
uruchamiając odruch. Z poglądu Descartes’a dotyczącego zachowania odruchowego
wynikało, że ludzie podobnie jak zwierzęta reagują całkowicie mechanicznie na bodźce.
Jednak w rzeczywistości Descartes był przekonany, że ludzie w przeciwieństwie do zwierząt
posiadają duszę, która kieruje ich działaniem, umożliwiając wybór pomiędzy złem, a dobrem.
Twierdził, że zwierzęta nie posiadając duszy, nie mogą być świadome swojego działania i
kierują nimi jedynie prymitywne potrzeby.
Teraz wiemy, że nie miał on racji co do duszy, jednak nie oznacza to, że inne jego
twierdzenia są błędne. Otóż twierdzenie, że ciało ludzkie może stanowić przedmiot badań
naukowych, że zachowanie jest reakcją na symulację środowiskową oraz że mózg jest w jakiś
sposób zaangażowany w tę reakcję – skłoniły późniejszych badaczy do poszukiwań nad
związkami pomiędzy mózgiem, a zachowaniem.
W roku 1861 Paul Broca odkrył, że uszkodzenia po lewej stronie mózgu wpływają na
zdolność mówienia. Skrawek płata czołowego, nosi nazwę ośrodka mowy Broki, na cześć
tego francuskiego anatoma z XIX wieku. Broca był jednym z pierwszych naukowców, którzy
przedstawili dowody na to, że – choć nie ma jakiejś określonej siedziby myśli – pewne cechy
i funkcje poznawcze przebiegają w wyraźnie umiejscowionych rejonach mózgu. Wyznaczył
on położenie obszaru nazwanego na jego cześć, badając pewną ofiarę udaru. W 1861 roku
natkną się na pacjenta, któremu nadano przezwisko „Tan”, ponieważ była to jedyna sylaba,
jaką potrafił wypowiedzieć. Kiedy Tan zmarł, sekcja wskazała, że fragment jego lewego płata
czołowego, mniej więcej o wielkości piłeczki do golfa, zamienił się w gęsta ciecz na skutek
silnego udaru sprzed lat.
Kilka lat później niemiecki neurolog Carl Wernicke zidentyfikował drugi ośrodek językowy,
położony bardziej z tyłu, w lewym płacie skroniowym mózgu. Pacjenci, u których w wyniku
udaru lub innych przyczyn nastąpiło uszkodzenie rejonu Wernickego, mogą swobodnie
mówić, ale nie potrafią zrozumieć języka, więc żadna z ich wypowiedzi nie ma
jakiegokolwiek sensu.
Aż do niedawna uszkodzone mózgi były najlepszym źródłem informacji o pochodzeniu
normalnych funkcji poznawczych. Zraniony w tył głowy żołnierz z I wojny światowej mógł
na przykład mieć zaburzenia widzenia spowodowane urazem odpowiedniego rejonu pola
wzrokowego kory. Ofiara udaru mogła widzieć nosy, oczy i usta, ale nie potrafiła zestawić
ich w całość, co świadczyło o tym, że rozpoznawanie twarzy to zdecydowanie umysłowa
zdolność, przeprowadzana przez rejon kory uszkodzony w wyniku tego urazu. W latach 50.
XX wieku amerykański neurochirurg Wilder Penfield stymulował za pomocą elektrod pewne
punkty mózgów setek pacjentów chorych na padaczkę w czasie operacji, podczas gdy byli
przytomni. Panfield odkrył, że każdej części odpowiada wyraźnie określony punkt w obszarze
kory mózgowej położonym po przeciwległej stronie. Na przykład prawa stopa danej osoby
reagowała na łagodny wstrząs, jakiemu poddawano pewien punkt kory motorycznej lewej
półkuli. Symulacja innych miejsc na powierzchni kory mogła sprowokować wrażenie
określonego smaku, przywołać żywe wspomnienie z dzieciństwa bądź zapomnianą melodię.
Rozwój podstawowych obwodów neuronalnych w mózgu przebiega według ścisłego kodu
genetycznego. Różne obszary mózgu rozwijają się na różne sposoby i w różnym tempie aż po
początki dorosłości. Jako pierwsze ukończyły ten proces obszary mózgu, które odpowiadają
za podstawowe funkcje, takie jak przetwarzanie wrażeń czuciowych i ruch, położone one są
najbardziej do tyłu i do przodu. Potem przyszedł czas na rejony odpowiedzialne za orientację
przestrzenną i język, mieszczące się w płatach ciemieniowych po bokach mózgu.
Ostatnim obszarem mózgu, który osiągną dojrzałość, jest płat czołowy, w którym mieści się
tzw. mózg zarządzający- gdzie dokonujemy ocen społecznych, rozważamy alternatywy,
snujemy plany i kontrolujemy swoje zachowanie. Jednak dojrzałość istoty szarej nie oznacza
końca umysłowych przemian. W każdej chwili nasz mózg przeżywa wiele zmian. Właśnie
rosnąca świadomość plastyczności mózgu (czyli jego zdolność do przeformowywania się i
przekształcania w całym dorosłym życiu) jest tematem, który zdominował minioną dekadę
badań neurologicznych. Ludzie niewidomi, odczytujący pismo Braille’a, wykazują
zadziwiający wzrost wielkości obszaru kory odpowiedzialnego za czucie somatycznepołożonego z boku mózgu rejonu, który przetwarza wrażenia dotykowe- prawego palca
wskazującego. Natomiast skrzypkowie wykazują analogiczny rozrost regionu
somatosensorycznego związanego z palcami ich lewej ręki, naciskającymi struny na gryfie, w
przeciwieństwie do palców prawej ręki, które trzymają smyczek. Mózg bezustannie, przez
całe życie dokonuje w sobie korekt. Choć plastyczność mózgu zaczyna się obniżać w
późniejszych latach życia, nigdy nie jest za późno na to, by nauczyć stary mózg nowych
rzeczy. Jednak ma on swoje ograniczenia.
Ludzki mózg ma trzy wzajemnie powiązane warstwy, odpowiadające trzem różnym okresom
w historii ewolucji. W najgłębszych zakamarkach mózgu, w obszarze zwanym pniem mózgu,
znajdują się struktury odpowiedzialne przede wszystkim za procesy autonomiczne, jak akcja
serca, oddychanie, połykanie i trawienie. Pień mózgu jest otoczony przez układ limbiczny,
który odgrywa zasadniczą rolę w regulacji zachowań emocjonalnych i seksualnych oraz
takich czynnościach jak jedzenie i picie a także w wyzwalaniu agresji. Wokół tych dwóch
struktur znajduje się szczytowe osiągnięcie ludzkiej ewolucji jakim jest kora mózgowa.
Mieści się ona tuż pod czaszką, integruje informacje sensoryczne koordynuje nasze ruchy i
umożliwia myślenie abstrakcyjne oraz rozumowanie.
PIEŃ MÓZGU (central core)
Zawiera on pięć struktur, które wspólnie regulują wewnętrzny stan organizmu:
 Rdzeń przedłużony (medulla), zlokalizowany jest na szczycie rdzenia kręgowego,
stanowi ośrodek odpowiedzialny za oddychanie, chodzenie, sen i akcję serca. Włókna
nerwowe dochodzące z ciała i wychodzące z mózgu krzyżują się w rdzeniu
przedłużonym, co oznacza, że lewa strona ciała jest połączona z prawą stroną mózgu,
a prawa strona ciała jest połączona z lewą stroną mózgu.
 Most (pons), znajduje się bezpośrednio nad rdzeniem przedłużonym. Uczestniczy w
marzeniach sennych oraz budzeniu się ze snu.
 Twór siatkowy (reticular formation) jest gęstą siecią komórek nerwowych
umieszczoną pomiędzy rdzeniem przedłużonym i mostem. Pełni funkcję strażnika
mózgu. Pobudza korę mózgową, aby zwracała uwagę na nową symulację i utrzymuje
mózg w stanie czujności nawet podczas snu.
 Wzgórze (thalamus), jest czymś w rodzaju stacji przekaźnikowej, która napływające
informacje sensoryczne z włókien nerwowych biegnących od tworu siatkowego
kieruje do odpowiednich obszarów kory mózgowej, gdzie są przetwarzane (np.
wzgórze przekazuje informacje od oczu do kory wzrokowej –fragmentu kory
zlokalizowanego w samym tyle głowy).
 Móżdżek (cerebellum), połączony z trzonem mózgu u podstawy czaszki, koordynuje
ruchy ciała, kontroluje postawę i utrzymanie równowagi (uszkodzenia móżdżku
powodują przerwanie płynnego przebiegu ruchów sprawiając, że wydają się one
nieskoordynowane i szarpane).
UKŁAD LIMBICZNY (limbic system)
Pośredniczy w zachowaniach motywowanych, stanach emocjonalnych i procesach
pamięciowych. Ponadto reguluje temperaturę ciała, ciśnienie krwi i poziom cukru we krwi
oraz wykonuje inne czynności regulacyjne. Składa się z trzech struktur:
 Hipokamp (hippocampus), jest największą strukturą układu limbicznego, odgrywa
ważną rolę w pamięci (zwłaszcza w długotrwałym przechowywaniu informacji).
Uszkodzenia hipokampa nie powodują zaburzeń w uczeniu się nowych rzeczy, ale
zakłócają umiejętność zapamiętywania ich długotrwale.
 Ciała migdałowate (amygdala), są najbardziej znane ze swojej roli w regulacji agresji,
chociaż uczestniczą również w procesach odżywiania się i picia oraz zachowaniach
seksualnych. Badania wykazały, że usunięcie ciał migdałowatych ma uspokajający
wpływ agresywne osobniki, jednak niektóre zwierzęta po amygdalektomii

(chirurgicznym usunięciu ciał migdałowatych) ujawniały dziwaczne zachowania
seksualne, próbując kopulować z każdym dostępnym partnerem (niezależnie od jego
gatunku).
Podwzgórze (hypothalamus), stanowi jedną z najmniejszych struktur mózgowych,
jednak odgrywa zasadniczą rolę w wielu naszych podstawowych czynnościach
życiowych. Składa się z kilku jąder, małych wiązek neuronów, które regulują procesy
fizjologiczne zaangażowane w zachowania motywowane (w tym jedzenie, picie,
regulację temperatury i pobudzenie seksualne). jednak główną jego rolą jest regulacja
czynności układu dokrewnego, który wydziela hormony.
KORA MÓZGOWA (cerebral cortex)
U ludzi jest zdecydowanie większa niż reszta mózgu. Jej rola polega na regulowaniu
wyższych funkcji poznawczych i emocjonalnych mózgu. Podzielona jest na dwie prawie
symetryczne połowy półkule mózgowe (cerebral hemispheres), z których każda pośredniczy
w innych funkcjach poznawczych i emocjonalnych. Lewa półkula jest określana jako
logiczna, kontroluje prawą stronę ciała, jest odpowiedzialna za analizę faktów, dostrzeganie
różnic, obiektywizm, umiejętność rozwiązywania problemów, pamięć słów i liczb oraz
pozytywne emocje. Prawa półkula reguluje pamięć muzyki i wzorców geometrycznych,
rozpoznawanie twarzy, kontroluje lewą stronę ciała, odpowiedzialna jest za rozwój intuicji
subiektywizm, zdolności artystyczne oraz negatywne emocje. Półkule połączone są gęstą
warstwą włókien nerwowych, tworzących ciało modzelowate (corpus callosum), spoidło
wielkie. Tą drogą przekazywane są informacje pomiędzy półkulami.
Każda z półkul podzielona jest na cztery obszary przez bruzdę środkową, która dzieli każdą
półkule pionowo i bruzdę boczną, dzieląca poziomo. Obszary te to płaty mózgu –każdy z
płatów pełni specyficzne funkcje:
 Płat czołowy (frontal lobe) zaangażowany jest w kontrolę ruchową i czynności
poznawcze, takie jak planowanie, podejmowanie decyzji, stawianie celów oraz
wiązanie teraźniejszości z przyszłością przez zachowanie celowe. Zlokalizowany jest
nad bruzdą boczną i z przodu bruzdy środkowej.
 Płat ciemieniowy (parietal lobe) jest zaangażowany w kontrolę napływających
informacji sensorycznych i mieści się bezpośrednio za bruzdą środkową, ku szczytowi
głowy.
 Płat potyliczny (occipital lobe) jest miejscem, do którego dochodzą informacje
wzrokowe, jest położony z tyłu głowy.
 Płat skroniowy (temporal lobe) jest miejscem, gdzie przetwarzane są informacje
słuchowe, mieści się pod bruzdą boczną, z boku każdej z półkul.
Struktury mózgowe wykonują swoje zadania wspólnie, pracując jako zintegrowana całość.
Kora mózgowa oprócz podziału na półkule i płaty mózgowe, jest podzielona na obszary kory
ruchowej, kory czuciowo-somatycznej, kory słuchowej, wzrokowej i asocjacyjnej.
 Kora ruchowa (motor cortex) znajduje się dokładnie przed bruzdą środkową w
płatach czołowych. Kontroluje działania mięśni dowolnych. Mięśnie w dolnych
częściach ciała, np. palcach nóg, są kontrolowane przez neurony umieszczone w
górnej części kory ruchowej. Mięśnie w górnej części ciała, jak np. w gardle, są
kontrolowane przez neurony z niższych części kory ruchowej i otrzymują
zdecydowanie bardziej szczegółowe instrukcje motoryczne niż dolne. Dwa
największe obszary kory ruchowej są odpowiedzialne za palce (zwłaszcza kciuk) oraz
mięśnie zaangażowane w czynność mówienia, co odzwierciedla znaczenie, jakie w
ludzkiej aktywności odgrywa manipulowanie przedmiotami, używanie narzędzi i
mówienie.




Kora czuciowo-somatyczna (somatosensory cortex) jest zlokalizowana tuż za bruzdą
środkową w prawym i lewym płacie ciemieniowym. Przetwarza ona informacje
dotyczące temperatury, dotyku, pozycji ciała i bólu. Podobnie jak w korze ruchowej
wyższe części kory czuciowej są powiązane z niższymi partiami ciała, a niższe z
wyższymi. Znaczna część kory czuciowej odpowiada za wargi, język, kciuk, i palec
wskazujący, czyli części ciała, które dostarczają najważniejszych danych
sensorycznych.
Kora słuchowa (auditory cortex), która znajduje się w obu płatach skroniowych,
odpowiada za przetwarzanie informacji słuchowych. W przeciwieństwie do
poprzednich kora słuchowa w każdej półkuli otrzymuje informacje z obu uszu. Jedna
jej część jest zaangażowana w produkcję mowy, a inna w jej rozumienie.
Kora wzrokowa (visual cortex) umieszczona z tyłu mózgu, w płatach potylicznych,
zajmuje się przetwarzaniem informacji wzrokowych. Tu największe obszary kory
poświęcone są danym pochodzącym z centralnej części siatkówki, która przekazuje
najbardziej szczegółowe informacje wzrokowe.
Kora asocjacyjna (association cortex) odpowiada za takie procesy jak planowanie i
podejmowanie decyzji. Znajduje się ona we wszystkich (oprócz wyżej
wymienionych) pozostałych obszarach kory mózgowej.
Mówiąc o mózgu i jego wpływie na zachowanie nie możemy zapomnieć o układzie
dokrewnym (endocrine system) i układzie nerwowym.
Pierwszy z nich stanowi sieć gruczołów, które produkują i wydzielają do układu
krwionośnego substancje chemiczne zwane hormonami (hormones). Hormony uczestniczą w
wielu funkcjach i zachowaniach organizmu. Wpływają na wzrost ciała, regulują metabolizm,
wpływają na poziom wzbudzenia i świadomości oraz zmiany nastroju. Układ hormonalny
przyczynia się do przetrwania organizmu pomagając zwalczać infekcje i choroby.
Uczestniczy w przetrwaniu gatunku poprzez regulację pobudzenia seksualnego.
Gruczoły dokrewne reagują na poziom substancji chemicznych w krwiobiegu lub są
symulowane przez inne hormony czy impulsy nerwowe pochodzące z mózgu (np. układ
dokrewny wydziela do krwi adrenalinę, a ona tak energetyzuje organizm, że może on szybko
zareagować, proces taki zachodzi w chwilach niebezpieczeństwa lub strachu. Nagle człowiek
staje się niezwykle czujny, mięśnie napinają się, przygotowując się do podjęcia działania np.
walki lub ucieczki.
Za układ dokrewny odpowiada podwzgórze, stanowi ono rolę stacji przekaźnikowej
pomiędzy pozostałymi częściami mózgu, układem dokrewnym i ośrodkowym układem
nerwowym. Wyspecjalizowane komórki w podwzgórzu otrzymują od innych komórek
mózgowych przekazy, nakazujące im wydzielanie różnych hormonów do przysadki, gdzie te
pobudzają lub hamują wydzielanie innych hormonów.
Przysadka (pituitary gland) jest często nazywana gruczołem głównym, gdyż wydziela około
dziesięciu różnych hormonów, które wpływają na funkcjonowanie wszystkich pozostałych
gruczołów dokrewnych oraz hormon, który wpływa na wzrost ciała. U mężczyzn wydzielane
przez przysadkę hormony pobudzają jądra do wydzielania testosteronu (testosterone), który
może podwyższać poziom agresji i pożądania seksualnego.
Układ nerwowy jest bardziej rozległy i działa szybciej niż układ dokrewny. Układ nerwowy
jest zbudowany z miliardów wysoko wyspecjalizowanych komórek nerwowych tzw.
neuronów, które są zorganizowane albo w gęsto połączone zbiory zwane jądrami, albo wiązki
zwane włóknami nerwowymi. Główne zadanie jąder polega na przetwarzaniu informacji,
natomiast włókna mają przede wszystkim za zadanie przekazywanie informacji do i z jąder
nerwowych, które tworzą mózg. Po za mózgiem znajdujemy ich niewiele, głównie wzdłuż
rdzenia kręgowego, gdzie otrzymują i przekazują informacje czuciowe i ruchowe do i z
mózgu.
Mózg i włókna nerwowe, które rozmieszczone są w całym ciele, tworzą układ nerwowy. Jest
on podzielony na dwie główne części: ośrodkowy układ nerwowy (central nervous system CNS) i obwodowy układ nerwowy (peripheral nervous system -PNS).
1. Ośrodkowy układ nerwowy składa się ze wszystkich neuronów mózgu i rdzenia
kręgowego. Jego zadanie polega na integrowaniu i koordynowaniu wszystkich funkcji
organizmu, przetwarzaniu wszystkich napływających informacji neuronalnych i wysyłaniu
poleceń do różnych części ciała, w zależności od sytuacji zewnętrznej. CNS wysyła i
otrzymuje informacje neuronalne za pośrednictwem rdzenia kręgowego (spinal cord),
który łączy mózg z obwodowym układem nerwowym. CNS nie ma bezpośredniego
kontaktu ze światem zewnętrznym pomimo, że pełni kierownicze funkcje.
2. Obwodowy układ nerwowy składa się z dwóch rodzajów włókien nerwowych:
 Somatyczny układ nerwowy (somatc nervous system) reguluje działanie mięśni
szkieletowych
 Autonomiczny układ nerwowy (autonomic nervous system -ANS) podtrzymuje
podstawowe procesy życiowe. Działa nieustannie regulując procesy organizmu, których
zazwyczaj nie kontrolujemy świadomie, jak oddychanie, trawienie i wzbudzenie. ANS
pomaga w przetrwaniu w okresach zagrożeń dla organizmu jak i pomaga w
utrzymywaniu normalnych, codziennych funkcji organizmu. Dla wykonywania tych
zadań jest on podzielony na układ sympatyczny (współczulny) i parasympatyczny
(przywspółczulny). Te dwa układy działaj razem w opozycji do siebie. Układ
sympatyczny (sympathetic division) kieruje reakcjami w sytuacjach, gdy konieczne jest
zmobilizowanie dużej ilości energii i uruchomienie działania w ułamku sekundy. Układ
sympatyczny może być określany jako „ratownik”, który w sytuacji awaryjnej lub
stresującej pobudza struktury mózgowe do działania (walki lub ucieczki). Zatrzymaniu
wtedy ulega trawienie, krew odpływa z organów wewnętrznych do mięśni, podwyższa
się transfer tlenu do krwi, wzrasta tempo pracy serca, a układ dokrewny zostaje
pobudzony tak, by ułatwić reakcje ruchowe. Gdy mija niebezpieczeństwo rozpoczyna
działanie układ parasympatyczny.
Układ parasympatyczny (parasympathetic division) monitoruje rutynowy przebieg
wewnętrznych funkcji organizmu. Zajmuje się podstawowymi funkcjami organizmu w
normalnej sytuacji, takimi jak wydalanie produktów odpadowych, ochroną układu
wzrokowego (poprzez łzy i zwężanie źrenic) oraz długotrwałe utrzymywanie energii
organizmu. Układ parasympatyczny ma także duże znaczenie gdy mija niebezpieczeństwo,
wtedy jego rolą jest zahamowanie procesów powstałych przez wcześniejsze zadziałanie (w
chwili
niebezpieczeństwa)
organizmu.x60
układu
sympatycznego,
czyli
uspokojenie