دماغ الانسان
الدماغ مركز التحكم الرئيسي في الجسم، حيث يستقبل المعلومات الواردة من أعضاء الحس عما يجري داخل الجسم وخارجه، ويحللها بسرعة، ويرسل الرسائل الملائمة التي تنظم حركة الجسم ووظائفه. يقوم الدماغ أيضًا بتخزين المعلومات الخاصة بالخبرات السابقة، مما يساعد الفرد على التعلم والتّذكر، كما أنه يُعد مصدرًا للأفكار والأمزجة والانفعالات.
يتكون الدماغ عند الحيوانات البسيطة، مثل الديدان والحشرات، من مجموعات صغيرة من الخلايا العصبية، بينما تتميز الحيوانات ذات العمود الفقري بدماغ معقد التركيب يتكون من أجزاء عديدة. وتشتمل الحيوانات التي لها أدمغة عالية التطور على القردة العظمى والدلافين والحيتان. وللكائن البشري أرقى دماغ من ناحية التكوين، وهو ما يميز البشر عن سائر الأنواع الأخرى من الحيوانات، حيث يتكون الدماغ البشري من بلايين الخلايا المتصلة والمتداخلة التي تمكن الإنسان من استخدام اللغة وحل المشكلات المعقدة وإبداع الأعمال الفنية.
يتكون الدماغ البشري من كرة هلامية رمادية تميل إلى اللون الوردي، ويتميز سطحه بالعديد من النتوءات والأخاديد. ويزن دماغ المولود حديث الولادة أقل من نصف كيلوجرام، وعندما يصل إلى ست سنوات يصبح وزن دماغه 1,4كجم، وهو أقصى ما يصل إليه في الوزن.
وتكون أغلب خلايا الدماغ العصبية موجودة عند ميلاد الطفل، وتأتي زيادة وزن الدماغ من نمو الخلايا العصبية، ونمو الخلايا الداعمة، ونمو الوصلات التي تربط الخلايا. ويتعلم الشخص ويكتسب أنماطًا من السلوك بأسرع معدل في حياته كلها، خلال تلك السنوات الست الأولى من عمره.
تقوم شبكة من الأوعية الدموية بإمداد الدماغ بكميات هائلة من الأكسجين والغذاء الضروري. فالدماغ يشكل حوالي 2% فقط من إجمالي وزن الجسم، ولكنه يستخدم حوالي 20% من الأكسجين الذي يستهلكه الجسم كله في حالة الراحة. ويستطيع الدماغ الاستغناء عن الأكسجين لفترة تتراوح بين ثلاث وخمس دقائق فقط، يتعرض بعدها لحالة من التدمير الخطِر.
يقع الدماغ في الطرف العلوي للحبل الشوكي، وهو حزمة من الخلايا العصبية الممتدة من العنق إلى ما يوازي ثلثي العمود الفقري إلى أسفل. يحمل الحبل الشوكي الإشارات بين الدماغ وأجزاء الجسم الأخرى. وبالإضافة إلى الحبل الشوكي هناك اثنا عشر زوجًا من الأعصاب توصل الدماغ مباشرة بأجزاء الجسم المختلفة.
يعمل الدماغ بطريقة مشابهة للحاسوب والمصنع الكيميائي* فالخلايا العصبية تصدر إشارات كهربائية وترسلها من خلية إلى أخرى عبر مسارات تسمى الدوائر. وكما في الحاسوب تستقبل هذه الدوائر الكهربائية المعلومات وتحللها وتخزنها. وعلى النقيض من الحاسوب يصنع الدماغ إشاراته الكهربائية بوسائل كيميائية. وتعتمد الوظائف الكاملة للدماغ على العديد من المواد الكيميائية المركبة التي تنتجها الخلايا الدماغية.
ويعمل علماء متخصصون في مجالات مختلفة معًا لدراسة تركيب الدماغ ووظيفته وتكوينه الكيميائي. ويسمى هذا المجال من العلوم علم الأحياء العصبي أو علم الأعصاب. وهو يزيد فهمنا للدماغ باطراد، لكن مازالت هناك الكثير من الجوانب الغامضة. فالعلماء مازالوا يجهلون كيف تُنتج العمليات الكيميائية والفيزيائية في الدماغ الكثير من نشاطات الدماغ
حقائق مهمة عن الدماغ :
وصل دماغك إلى وزنه النهائي البالغ حوالي 1,4كجم عندما بلغ عمرك 6 سنوات.
كل الخلايا العصبية التي سيظل دماغك مكونًا منها مدى الحياة، اكتمل تكونها بعد بضعة أشهر فقط من ولادتك.
الجانب الأيسر من دماغك يتحكم في الحركات الصادرة عن الجانب الأيمن من جسمك، بينما يتحكم الجانب الأيمن من دماغك في الحركات الصادرة عن الجانب الأيسر من جسمك.
الشمبانزي وزن دماغه أكبر - بالمقارنة بوزن جسمه - من أوزان أدمغة كل الحيوانات الأخرى، عدا الكائن البشري.
الدماغ لايشعر بالألم مباشرة لأنه لا يحتوي على مستقبلات الألم. وبسبب ذلك يستطيع الأطباء إجراء بعض أنواع الجراحة الدماغية على المرضى فاقدي الوعي.
تبدأ خلايا الدماغ في الموت إذا حرمت من الأكسجين لفترة تتراوح بين ثلاث وخمس دقائق.
دماغ النساء يحتوي على خلايا الدماغ المسماة العصبونات، بنسبة تزيد بحوالي 10% عن دماغ الرجال، بالرغم من أن الرجال، بصفة عامة، أكبر حجمًا من النساء، وأدمغتهم كذلك أكبر حجمًا.
العلماء لايعرفون بالضبط لماذا يحلم الناس، ويعتقدون أن الأحلام تساعد الدماغ على استعادة قدرته على التركيز والتذكر والتعلم.
احتياج الدماغ للأكسجين يبلغ حوالي 20% من إجمالي احتياج الجسم للأكسجين، بالرغم من أن الدماغ لايشكل سوى حوالي 2% من إجمالي وزن الجسم.
دماغك مميز لك مثل وجهك. الدماغ في كل الناس ذو سمات عضوية متشابهة، ولكن لايمكن أن يتشابه دماغا شخصين تمامًا
أجزاء الدماغ
يتكون الدماغ من ثلاثة أجزاء أساسية. 1- المخ 2- المخيخ 3- جذع الدماغ. ويتكون كل جزء أساسًا من الخلايا العصبية المسماة العصبونات، والخلايا الداعمة المسماة الدبق العصبي.
مصطلحات الدماغ
البصلة الجزء السفلي من جذع الدماغ، عند طرف الحبل الشوكي، وينظم دقات القلب والتنفس وبعض الوظائف التلقائية الأخرى.
تحت المهاد منطقة تقع في الجزء العلوي من جذع الدماغ، وتتحكم في درجة حرارة الجسم والجوع والعطش والغدة النخامية.
التغصنات تركيبات متفرعة عند الجزء المستقبل من العصبون.
التكوين الشبكي شبكة من الخلايا العصبية في عمق جذع الدماغ، تؤدي دورًا مهمًا في تنظيم عمليتي النوم واليقظة.
جذع الدماغ هو الجزء السفلي من الدماغ، الذي يصل الحبل الشوكي بالمخ.
الجسر جزء من جذع الدماغ يربط بين نصفي الكرة المخيخية، ويصل المخ بالمخيخ.
الجسم الثفني أكبر حزم الألياف العصبية، ويصل بين نصفي الكرة المخية.
الدبق العصبي خلايا تكوِّن شبكة داعمة للعصبونات في الدماغ.
الدماغ الأوسط المنطقة الوسطى من جذع الدماغ، التي تحتوي على مسارات عصبية مهمة عديدة.
العصبون خلية عصبية. والعصبونات هي أهم الخلايا المعالجة للمعلومات في الدماغ.
العقد القاعدية مجموعات من العصبونات عند قاعدة المخ، تساعد في التحكم في الحركات الإرادية المتتابعة مثل المشي.
الفص الأمامي جزء الدماغ الذي يقع أمام كل من نصفي الكرة المخية، وفوقهما. يؤدي هذان الفصان دورًا مهمًا في عمليات التعقل والانفعال والحكم على الأشياء، بالإضافة إلى الحركات الإرادية.
الفص الجداري هو الفص الأوسط في كل من نصفي الكرة المخية، بين الفص الأمامي والفص القذالي، ويحتوي على مراكز حسية مهمة.
الفص الصدغي منطقة في الجانب السفلي في كل من نصفي الكرة المخية. يحتوي الفصان الصدغيان على مراكز السمع والذاكرة.
الفص القذالي منطقة تقع في الجزء الخلفي لكل من نصفي الكرة المخية، وتحتوي على مراكز الرؤية.
القشرة طبقة من العصبونات ذات طيات ونتوءات كثيرة، وتوجد على سطح المخ.
قشرة الترابط الجزء من الدماغ الذي يتم فيه تحليل المعلومات ومعالجتها وتخزينها.
القشرة الحركية جزء من كل من الفصين الأماميين يتحكم في الحركات العضلية الإرادية.
القشرة الحسية أي جزء من الدماغ يستقبل الرسائل من أعضاء الحس، أو رسائل اللمس ودرجة الحرارة من أنحاء الجسم.
القشرة الحسية الجسدية منطقة في القشرة الحسية في الفصين الجداريين، تستقبل رسائل اللمس ودرجة الحرارة وبعض الإحساسات الجسمية الأخرى.
المحوار الامتداد الطويل للعصبون، الذي يحمل الدفعات العصبية بعيدًا عن جسم الخلية.
المخ هو أكبر أجزاء المخ، وأكثرها تعقيدًا، ويتحكم في التفكير والتعلم.
المخيخ جزء الدماغ الذي يقع أسفل الجزء الخلفي من المخ، وينظم التوازن والحركة، وينسق بين العضلات.
المشبك هو التركيب الذي تمر عنده الدفعة العصبية من عصبون إلى آخر.
المهاد تركيب فوق جذع الدماغ يؤدي وظيفة مركز توزيع المعلومات الحسية.
الميلين مادة دهنية تحيط ببعض الألياف العصبية، وتحميها.
الناقلات العصبية مواد كيميائية تنقل الدفعات العصبية بين العصبونات.
نصف الكرة المخية هو الجزء الأيمن أو الأيسر من المخ، ويمثل المخ الجزء الرئيسي في الدماغ.
المخ.يشكل 85% من إجمالي وزن الدماغ. ويقسم شق كبير يسمى الشق الطولي المخ إلى نصفين يسميان نصف الكرة المخية الأيمن ونصف الكرة المخية الأيسر. ويتصل النصفان بحزم من الألياف العصبية، يسمى أكبرها الجسم الثفني. وينقسم كل نصف بدوره إلى أربعة فصوص، يسمى كل منها باسم عظمة الجمجمة التي تقع فوقه. والفصوص هي: 1- الفص الجبهي في الجبهة. 2- الفص الصدغي في الجانب السفلي. 3- الفص الجداري في المنتصف. 4- الفص القذالي في المؤخرة. وتكوِّن شقوق في القشرة المخية الحدود بين هذه الفصوص. والشقان الرئيسيان هما الشق المركزي والشق الجانبي.
وتكوِّن طبقة رقيقة من الخلايا العصبية تسمى القشرة المخية أو القشرة الجزء الخارجي من المخ. ويتكون معظم المخ تحت القشرة من ألياف من الخلايا العصبية. وتربط بعض هذه الألياف أجزاء القشرة بعضها ببعض، بينما تربط ألياف أخرى القشرة بالمخيخ وجذع الدماغ والحبل الشوكي.
والقشرة المخية مطوية في شكل سطح كثير النتوءات والأخاديد. ويزيد هذا الطي المساحة السطحية للقشرة، وعدد الخلايا العصبية التي تحتويها في الفراغ المحصور بالجمجمة. وتستقبل بعض مناطق القشرة المخية، المسماة القشرة الحسية الرسائل القادمة من الأعضاء الحسية، بالإضافة إلى رسائل اللمس ودرجة الحرارة من أجزاء الجسم المختلفة. وترسل مناطق في الفص الجبهي تسمى القشرة الحركية، الدفعات العصبية التي تتحكم في الحركات الإرادية لكل العضلات الهيكلية.
وأكبر أجزاء القشرة حجمًا هو قشرة الترابط، حيث يحتوي كل فص على قشرة ترابط يحلل المعلومات ويعالجها ويخزنها. وقشرات الترابط هي التي تمكِّن الشخص من أداء النشاطات التي تتطلب قدرات عالية مثل التفكير والتحدث والتذكر.
المخيخ.
جزء الدماغ المسؤول عن التوازن والثبات وتنسيق الحركة، ويقع أسفل الجزء الخلفي من المخ. يتكون المخيخ من كتلة كبيرة من الورقات المُخَيْخية (حِزم من الخلايا العصبية تشبه أوراق الشجر) الشديدة الترابط، وينقسم إلى نصف الكرة المخيخية الأيمن ونصف الكرة المخيخية الأيسر، وبينهما جسم يشبه الإصبع يسمى الدُّودَة. وتقوم مسارات عصبية بتوصيل نصف الكرة المخيخية الأيمن بنصف الكرة المخيخية الأيسر والجانب الأيمن من الجسم، ونصف الكرة المخيخية الأيسر بنصف الكرة المخيخية الأيمن والجانب الأيسر من الجسم.
جذع الدماغ.
جسم إصبعي يوصل المخ بالحبل الشوكي، وتسمى قاعدته البصلة (النخاع المستطيل). والبصلة بها مراكز عصبية للتحكم في التنفس، وضربات القلب والعديد من عمليات الجسم الحيوية.
وأعلى البصلة مباشرة يوجد الجسر، وهو يصل بين نصفي المخيخ، كما يحتوي أيضًا على ألياف عصبية تربط المخ بالمخيخ، ويقع أعلى الجسر الدماغ الأوسط، الذي يشتمل على مراكز عصبية تساعد على التحكم في حركة العينين وحجم الحدقتين.
جذع الدماغ تركيب أصبعي الشكل يربط المخ بالحبل الشوكي. يبين الرسم الأكبر مقطعًا لجذع الدماغ والغدة النخامية القريبة منه.
يقع المهاد وتحت المهاد - والأخير يسمى الوطاء أيضًا- في الجزء العلوي من جذع الدماغ. وهناك في الواقع مهادان، مهاد على الجانب الأيسر لجذع الدماغ، وآخر على الجانب الأيمن. ويستقبل كل مهاد دفعات عصبية من الأجزاء المختلفة للجسم، ثم يرسلها إلى المناطق الملائمة في القشرة المخية، كما يقوم بنقل الدفعات من أحد أجزاء الدماغ إلى الأجزاء الأخرى فيه. وينظم تحت المهاد درجة حرارة الجسم والشعور بالجوع والأحوال الداخلية الأخرى، ويتحكم في نشاط الغدة النخامية المجاورة
وتوجد شبكة من الألياف العصبية تسمى التكوين الشبكي في عمق جذع الدماغ. ويحافظ التكوين الشبكي على مستوى وعي الدماغ، وينظمه، حيث تنبه إشارات حسية تمر عبر جذع الدماغ التكوين الشبكي، والذي بدوره يحفز الوعي والأنشطة في كل أجزاء القشرة المخية
خلايا الدماغ. يحتوي الدماغ البشري على عدد يتراوح بين 10 بلايين و100 بليون عصبون. وكل هذه العصبونات تكون موجودة خلال الأشهر القليلة الأولى من الولادة. وبعد أن يبلغ الشخص عشرين سنة يتعرض إلى فقدان بعض العصبونات، حيث يموت عدد من العصبونات أو يختفي كل يوم. وبصفة عامة، لاتعوض العصبونات الميتة خلال حياة الشخص، ولكن الفقد لايتجاوز 10% من العدد الكلي للعصبونات، طوال الحياة.
المسارات العصبية يتقاطع بعضها مع بعض أثناء مرورها عبر جذع الدماغ. ويرتبط كل من نصفي الكرة المخية بالجانب المعاكس من المخيخ، ويتحكم في الجانب المعاكس من الجسم.
وتتصل بلايين العصبونات بعضها ببعض، بشبكات معقدة. ويعتمد أداء كل الوظائف العقلية والجسدية على ترسُّخ الشبكات العصبونية والحفاظ عليها. فعادات الشخص ومهاراته - مثل عض الأظافر أو العزف على آلة موسيقية- تكون مغروسة في الدماغ، داخل الشبكات العصبونية، المنشطة باستمرار. وعندما يقف الشخص عن أداء نشاط معين، تتوقف الشبكات العصبية الخاصة بذلك النشاط عن العمل، وقد تختفي في النهاية.
والعصبونات، مثل سائر الخلايا، محاطة بغشاء رقيق يكون الطبقة الخارجية، مع فارق أن غشاء العصبونات مُعَد بشكل خاص لنقل الدُفْعات العصبية. ويتكون العصبون من جسم خلوي وعدد من الألياف الأنبوبية الشكل. ويحمل أطول الألياف، الذي يسمى الجسم الخلوي، الدفعات العصبية من الجسم الخلوي إلى العَصْبُونات الأخرى. وتلتقط الألياف المتفرعة القصيرة، والتي تسمى التغصنات، الدُفْعات العصبية من محاوير العصبونات الأخرى إلى الجسم الخلوي. أما المشابك فهي المواضع التي تنتقل فيها الدُفعات العصبية بين الفروع العصبونية. وقد يكوِّن كل عصبون مشابك مع آلاف الخلايا العصبية الأخرى.
تغطي بعض المحاوير طبقة من مادة دهنية تسمى الميلين، وظيفتها عزل الألياف العصبية وتسريع انتقال الدُفْعات العصبية على سطحها. والميلين أبيض اللون، وتكوِّن المحاوير البيضاء المحزومة بإحكام داخل الميلين ما يعرف باسم المادة البيضاء. أما أجسام الخلايا العصبونية والمحاوير الخالية من الميلين، فهي تكوِّن المادة الرمادية للدماغ. وتتكون القشرة المخية من المادة الرمادية، بينما يتكون معظم الجزء الباقي من المخ من المادة البيضاء.
تحاط العصبونات بالخلايا الدبقية، وهي خلايا يعتقد أنها الإطار الداعم للعصبونات. وتؤدي الخلايا الدبقية أيضًا وظائف أخرى هامة. فبعضها، على سبيل المثال، يجعل الدماغ خاليًا من العصبونات المصابة أو المريضة* وذلك بابتلاعها وهضمها. وبعض الخلايا الدبقية تنتج أغطية الميلين التي تعزل بعض المحاوير. وتشير بعض الدراسات المعملية إلى أن الخلايا الدبقية، تنقل أيضًا، مثل العصبونات، بعض الدفعات العصبية.