Beynin işlevsel Alanları
Beynin nasıl çalıştığı ve duygularımız, düşüncelerimiz ve davranışlarımızdan hangi özel serebral bölgelerin sorumlu olduğu bilim adamları ve filozofları binlerce yıldır meşgul etmiştir. Bu çalışmaların başlangıcı M.Ö. 5.yy’a, Hipokrat’ın tek taraflı beyin hasarının vücudun karşı tarafında felce yol açtığını gözlemlediği döneme kadar uzanmaktadır. Bununla birlikte, 19.yy’a kadar geçen sürede beyin haritalanmasına yönelik başka bilimsel bir çalışma gerçekleştirilmemiş ve bu konu ile ilgili veriler daha çok ruhun nerede bulunduğu konusundaki felsefi tartışmalarla sınırlı kalmıştır. Son ikiyüz yıl ise bu alanda arka arkaya yapılan sayısız deneye ve geliştirilen çok sayıda kurama sahne olmuştur. Bu kuramların bir kısmı hatalı yaklaşımlardan ibaretken, diğerleri Broca (1861), Ferrier (1876), Horsley (1887), Sherington (1903), Cushing (1906), Penfield (1937), Fulton (1946) ve diğer birçok bilimadamı tarafından uzun bir zaman sürecinde gerçekleştirilen dikkatli gözlem ve deneylere dayanmaktadır.
Belli bölgelerin hangi işlevlerden sorumlu olduğuna dair en açık kanıtlar, yerleşimi bilinen bir hasarın yol açtığı değişikliklerin gözlemlenmesine dayanmaktadır. Klinik gözlem olarak adlandırılan bu yaklaşım Hipokrat’dan yana kullanılmaktadır.
Bu yöntem özellikle kurşun yarası olan çok sayıda askerin gözlemlenmesi olanağının bulunduğu 1.Dünya Savaşı sırasında, birçok işlevsel bölgenin tanımlanmasını sağlamıştır. Elde edilen bilgiler, daha sonraki yıllarda beyin kıvrımlarının (cerebral convolutions) doğrudan elektriksel, kimyasal ya da manyetik uyarımı sonucu gelişen duyusal ve motor faaliyetlerin gözlemlenmesi ile pekiştirilmiştir. Beyindeki değişik kitle lezyonlarının ve elektrofizyolojik bozuklukların tedavisi amacıyla yapılan cerrahi girişimler, hayvanlarda bazı özgül alanların deneysel amaçla cerrahi olarak hasarlanması ve modern görüntüleme yöntemleri sayesinde işlevsel alanların belirlenmesinde büyük aşamalar kaydedilmiştir. Bütün bu çalışmalar sonucunda, beynin işlevsel alanları serebral korteks içerisinde yer alan birincil alanlar, ikincil alanlar ve assosiyasyon alanları başlıkları altında sınıflandırılmıştır.
Merkezi Sinir Sistemi ve Omurilik
Merkezi Sinir Sistemi
Tüm davranışlar omurilik ve beyni içeren merkezi sinir sistemi tarafından yönetilir. Memeli beyni, arka beyin, orta beyin ve ön beyin olarak 3 ana bölgeye ayrılır. Bu 3 bölge kendi içinde özelleşmiş çeşitli alanlar içerir (38-40). Bu alanlar anatomik ve fonksiyonel olarak alt bölümlere ayrılan 6 bölgeden oluşur. Altı büyük beyin bölgesi şöyle sıralanır: medulla oblongata, pons, serebellum, orta beyin, diensefalon ve serebral hemisferler (telencefalon). Bu bölgelerin herbiri beynin her iki hemisferinde de bulunur, fakat şekilleri ve büyüklükleri farklı olabilir
1-Omurilik
Omurilik merkezi sinir sisteminin en uç ve en basit bölgesidir. Kafatasının tabanından ilk lumbar omurgaya kadar uzanır. Gövde ve uzuvların deri, eklem ve kaslarından gelen duyusal bilgileri alır, işler, gövde ve uzuvların hareketlerini kontrol eder. Uzuvları ve gövdeyi kontrol eden motor sinirlerin çıkış bölgelerine bağlı olarak omuriliğin çapı ve şekli değişir. Omurilik içte gri madde ve onu saran beyaz maddeden oluşur. Sinir hücre perikaryonlarını içeren gri madde, dorsal ve ventral boynuzu içerir. Servikal, torasik, lumbar ve sakral olmak üzere 4 bölgeden oluşur. Omurilik medulla oblongata, pons ve ortabeyin’den (midbrain) oluşan beyin sapı ile devam eder. Beyin sapı kafatasının deri ve kaslarından gelen duyusal bilgileri alır ve kafatası kaslarının motor koordinasyonunu sağlar. Ayrıca omurilikten beyine, beyinden omuriliğe bilgi akışını sağlar. Beyin kökü kranyal sinir çekirdeklerini (cronial nerve nuclei) içerir. Bu çekirdeklerden bazıları kafatası deri ve kaslarından bilgileri alır; diğerleri yüz, boyun ve göz kaslarının motor kontrolünü yapar. Diğerleri de duyma, denge ve tat alma gibi duyulardan gelen bilgileri almak üzere özelleşmişlerdir.
2-Medulla oblongata (Bulbus)
Hemen omuriliğin üzerinde uzanır. Sindirim, nefes alma ve kalp ritminin kontrolü gibi yaşamsal otonomik fonksiyonlardan sorumludur.
3-Pons
Medulla oblongatanın hemen üzerinde bulunur. Hareketle ilgili bilgileri serebral hemisferden serebelluma iletir.
4-Serebellum
Pons’un arkasında bulunur ve “pedünkül” denilen büyük sinir lifleri ile beyin sapına bağlanır. Serebellum hareketin kuvvetini ve alanını düzenler, ayrıca motor becerilerin öğrenilmesinde rol oynar.
5-Orta beyin (mezensefelon)
Pons’un hemen üzerinde bulunur. Göz hareketi, görme ve duyma reflekslerinin koordinasyonunu kapsayan birçok duyusal ve motor fonksiyonu kontrol eder.
6-Diensefelon
Orta beynin hemen üzerinde bulunur. İki bölümden oluşur. Biri, MSS’den serebral kortekse bilgiyi taşıyan talamus’tur. Diğeri, otonomik, endokrin ve iç organlara ait fonksiyonları düzenleyen hipotalamus’tur.
7-Serebral hemisferler
Serebral korteks olarak isimlendirilen çok sayıda kıvrıma sahip bir dış tabakadan ve bu tabakanın altında yer alan 3 bölümden (bazal gangliyon, hippokampus, amigdala) oluşur. Serebral korteks frontal, parietal, temporal ve oksipital olmak üzere 4 lobtan oluşur. Bazal gangliyon motor fonksiyonların düzenlenmesine katılır. Hippokampus hafıza deposu olarak rol oynar. Amigdala duygusal durumlardaki otonomik ve endokrin cevapların eşgüdümünü sağlar.
Tüm davranışlar omurilik ve beyni içeren merkezi sinir sistemi tarafından yönetilir. Memeli beyni, arka beyin, orta beyin ve ön beyin olarak 3 ana bölgeye ayrılır. Bu 3 bölge kendi içinde özelleşmiş çeşitli alanlar içerir (38-40). Bu alanlar anatomik ve fonksiyonel olarak alt bölümlere ayrılan 6 bölgeden oluşur. Altı büyük beyin bölgesi şöyle sıralanır: medulla oblongata, pons, serebellum, orta beyin, diensefalon ve serebral hemisferler (telencefalon). Bu bölgelerin herbiri beynin her iki hemisferinde de bulunur, fakat şekilleri ve büyüklükleri farklı olabilir
1-Omurilik
Omurilik merkezi sinir sisteminin en uç ve en basit bölgesidir. Kafatasının tabanından ilk lumbar omurgaya kadar uzanır. Gövde ve uzuvların deri, eklem ve kaslarından gelen duyusal bilgileri alır, işler, gövde ve uzuvların hareketlerini kontrol eder. Uzuvları ve gövdeyi kontrol eden motor sinirlerin çıkış bölgelerine bağlı olarak omuriliğin çapı ve şekli değişir. Omurilik içte gri madde ve onu saran beyaz maddeden oluşur. Sinir hücre perikaryonlarını içeren gri madde, dorsal ve ventral boynuzu içerir. Servikal, torasik, lumbar ve sakral olmak üzere 4 bölgeden oluşur. Omurilik medulla oblongata, pons ve ortabeyin’den (midbrain) oluşan beyin sapı ile devam eder. Beyin sapı kafatasının deri ve kaslarından gelen duyusal bilgileri alır ve kafatası kaslarının motor koordinasyonunu sağlar. Ayrıca omurilikten beyine, beyinden omuriliğe bilgi akışını sağlar. Beyin kökü kranyal sinir çekirdeklerini (cronial nerve nuclei) içerir. Bu çekirdeklerden bazıları kafatası deri ve kaslarından bilgileri alır; diğerleri yüz, boyun ve göz kaslarının motor kontrolünü yapar. Diğerleri de duyma, denge ve tat alma gibi duyulardan gelen bilgileri almak üzere özelleşmişlerdir.
2-Medulla oblongata (Bulbus)
Hemen omuriliğin üzerinde uzanır. Sindirim, nefes alma ve kalp ritminin kontrolü gibi yaşamsal otonomik fonksiyonlardan sorumludur.
3-Pons
Medulla oblongatanın hemen üzerinde bulunur. Hareketle ilgili bilgileri serebral hemisferden serebelluma iletir.
4-Serebellum
Pons’un arkasında bulunur ve “pedünkül” denilen büyük sinir lifleri ile beyin sapına bağlanır. Serebellum hareketin kuvvetini ve alanını düzenler, ayrıca motor becerilerin öğrenilmesinde rol oynar.
5-Orta beyin (mezensefelon)
Pons’un hemen üzerinde bulunur. Göz hareketi, görme ve duyma reflekslerinin koordinasyonunu kapsayan birçok duyusal ve motor fonksiyonu kontrol eder.
6-Diensefelon
Orta beynin hemen üzerinde bulunur. İki bölümden oluşur. Biri, MSS’den serebral kortekse bilgiyi taşıyan talamus’tur. Diğeri, otonomik, endokrin ve iç organlara ait fonksiyonları düzenleyen hipotalamus’tur.
7-Serebral hemisferler
Serebral korteks olarak isimlendirilen çok sayıda kıvrıma sahip bir dış tabakadan ve bu tabakanın altında yer alan 3 bölümden (bazal gangliyon, hippokampus, amigdala) oluşur. Serebral korteks frontal, parietal, temporal ve oksipital olmak üzere 4 lobtan oluşur. Bazal gangliyon motor fonksiyonların düzenlenmesine katılır. Hippokampus hafıza deposu olarak rol oynar. Amigdala duygusal durumlardaki otonomik ve endokrin cevapların eşgüdümünü sağlar.
Makroglia Nedir
Makroglia Nedir
En çok bulunan destek hücrelerdir . Astrosit ve oligodendroglia olmak üzer iki sınıfa ayrılırlar.
Astrositler, çok sayıda uzun uzantıları olan yıldıza benzer büyük nöroglia hücreleridir. Nöronlar arasında bulunurlar ve genellikle sinaptik komplekslerin etrafında bireysel kompartımanlar oluştururlar. Astrositler nöronların enerji üretimine destek olan metabolitleri sağlarlar.
Astrositlerin en önemli rollerinden biri, bulunduğu ekstraselüler alanın kimyasal içeriğini düzenlemektir. Örneğin astrositler, beyindeki sinaptik bağlantıları bir zarf gibi sararak, salınan nörotransmitterlerin, salındıkları alandan uzaklaşmasını, yayılmasını engellerler. Astrositler, membranlarında sinaptik alana salınan nörotransmitterleri ortadan kaldıran özel proteinler taşırlar. Son çalışmalarda astrositlerin membranlarında aynı nöronlar gibi nörotransmitter reseptörleri taşıdıkları ve uyarıldıklarında glial hücrelerde elektriksel ve biyokimyasal olayları tetikledikleri gösterilmiştir. Nörotransmitter düzenlenmesinin yanısıra astrositler ekstraselüler alandaki çeşitli maddelerin seviyelerinin sıkı bir şekilde kontrolünü yapar. Örneğin ekstraselüler alandaki potasyum iyonu konsantrasyonunu astrositler düzenler.
Oligodendroglialar (oligodendrositler) astrositlerden daha küçük ve uzantıları daha az sayıda ve kısa olan nöroglia hücreleridir. Makrogliyaların ikinci önemli sınıfı olan bu hücreler miyelin üretirler. Myelin, kesintisiz akson membranları üzerinde çok katlı tabakalar oluşturup, membranları uzun aksonlar boyunca bioelektrik olarak aktif segmentlere böler ve aksiyon potansiyelinin arttırılmasını sağlar. Kılıfın bulunmadığı boşluklara “ranvier boğumu” denir. Myelin uyarının akson boyunca hızlı bir şekilde iletilmesini sağlar. Oligodendriglia sadece MSS’de bulunur. PSS’de onun görevini Schwann hücreleri gerçekleştirir. Bir oligodendroglia hücresi bir çok aksonu miyelinlerken, her Schwann hücresi sadece bir tek aksonu miyelinler.
Mikroglia
Küçük yoğun ve uzamış şekilli hücrelerdir. Makrofaj/monosit serisinden hücreler ile ilişkili olduğu düşünülür
Sinir Sistemi
Anatomik olarak sinir sistemi, beyin ve omurilikten oluşan merkezi sinir sistemi (MSS) ve sinir lifleri ile sinir ganaliyonlarından oluşan periferik sinir sistemi (PSS) olarak ikiye ayrılır.
En çok bulunan destek hücrelerdir . Astrosit ve oligodendroglia olmak üzer iki sınıfa ayrılırlar.
Astrositler, çok sayıda uzun uzantıları olan yıldıza benzer büyük nöroglia hücreleridir. Nöronlar arasında bulunurlar ve genellikle sinaptik komplekslerin etrafında bireysel kompartımanlar oluştururlar. Astrositler nöronların enerji üretimine destek olan metabolitleri sağlarlar.
Astrositlerin en önemli rollerinden biri, bulunduğu ekstraselüler alanın kimyasal içeriğini düzenlemektir. Örneğin astrositler, beyindeki sinaptik bağlantıları bir zarf gibi sararak, salınan nörotransmitterlerin, salındıkları alandan uzaklaşmasını, yayılmasını engellerler. Astrositler, membranlarında sinaptik alana salınan nörotransmitterleri ortadan kaldıran özel proteinler taşırlar. Son çalışmalarda astrositlerin membranlarında aynı nöronlar gibi nörotransmitter reseptörleri taşıdıkları ve uyarıldıklarında glial hücrelerde elektriksel ve biyokimyasal olayları tetikledikleri gösterilmiştir. Nörotransmitter düzenlenmesinin yanısıra astrositler ekstraselüler alandaki çeşitli maddelerin seviyelerinin sıkı bir şekilde kontrolünü yapar. Örneğin ekstraselüler alandaki potasyum iyonu konsantrasyonunu astrositler düzenler.
Oligodendroglialar (oligodendrositler) astrositlerden daha küçük ve uzantıları daha az sayıda ve kısa olan nöroglia hücreleridir. Makrogliyaların ikinci önemli sınıfı olan bu hücreler miyelin üretirler. Myelin, kesintisiz akson membranları üzerinde çok katlı tabakalar oluşturup, membranları uzun aksonlar boyunca bioelektrik olarak aktif segmentlere böler ve aksiyon potansiyelinin arttırılmasını sağlar. Kılıfın bulunmadığı boşluklara “ranvier boğumu” denir. Myelin uyarının akson boyunca hızlı bir şekilde iletilmesini sağlar. Oligodendriglia sadece MSS’de bulunur. PSS’de onun görevini Schwann hücreleri gerçekleştirir. Bir oligodendroglia hücresi bir çok aksonu miyelinlerken, her Schwann hücresi sadece bir tek aksonu miyelinler.
Mikroglia
Küçük yoğun ve uzamış şekilli hücrelerdir. Makrofaj/monosit serisinden hücreler ile ilişkili olduğu düşünülür
Sinir Sistemi
Anatomik olarak sinir sistemi, beyin ve omurilikten oluşan merkezi sinir sistemi (MSS) ve sinir lifleri ile sinir ganaliyonlarından oluşan periferik sinir sistemi (PSS) olarak ikiye ayrılır.