Hjärna

Hjärna
Människohjärnan är belägen iskallen.MRI-bilden visar hjärnan i genomskärning från sidan.
Detaljer
Latin	Cerebrum
Grekiska	Εvκέφαλος (försvenskatencefalon)
System	Nervsystemet
Länkar
MeSH	D001921
TA	A14.1.03.001

Hjärnanär detorgansom styrnervsystemet.Hjärnan ochryggmärgenutgör tillsammans detcentrala nervsystemet.Den funktionella delen av hjärnan benämns hjärnparenkym, vilket omfattarnervcellerochgliaceller.Hjärnan kontrollerar och koordinerar kroppsfunktioner somhjärtat,blodtryck,vätskebalansochkroppstemperaturoch mentala funktioner somintellekt,känslor,minneochinlärning.

Hos de flesta arter är hjärnan placerad i djurets främre del och hosryggradsdjurenskyddas den avkraniet.Hos mindreryggradslösa djurtalar man hellre om centralt ganglion, eftersom funktionen är relativt enkel.En vuxen människas hjärna innehåller ungefär 85 miljarder nervceller,samt ungefär lika mångastödjecelleroch väger omkring 1,0–1,5 kilogram.

Hjärnan studeras påneuronnivåinomneurovetenskapenoch på representationsnivå avkognitionsvetenskapen.Hjärnan är inte färdigutvecklad förrän 25-30 år och det är pannloben som mognar sist.

Etymologi

Ordethjärnahar utvecklats från fornsvenskahiärne;det moderna ordet som slutar på bokstavenavar förr en särskild böjningsform av det äldre ordet. Ordethjärnaär besläktat medhjässaoch liknar sina motsvarigheter i andra nordgermanska språk samt tyska. I grekiska är det bland annat besläktat medκρανίον,som givit upphov tillkraniumoch i latin är det besläktat medcerebrum,som också där betyder "hjärna".I moderna sammanhang är dockcerebrumden anatomiska benämningen påstorhjärnan,som bara är en del av hela hjärnan.

Den anatomiska benämningen på hjärnan i sin helhet ärencefalon,som kommer från det grekiska ordet för hjärna:ἐνκέφαλον,som är en sammansättning avἐν-,som betyder "inuti", ochκεφαλή, "huvud".Engelska benämningen ärencephalonsom används i sammansättningar nedan.

Celler

Cellernai hjärnan kan delas upp i två huvudgrupper:nervceller(neuron) ochstödjeceller(glia). Dessa huvudgrupper kan i sin tur delas upp i 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 och lika många stödceller. I äldre forskning trodde man baserat på uppskattningar att det skulle finnas betydligt fler gliaceller (nära en biljon). Detta har i ny forskning motbevisats; antalet gliaceller är ungefär lika stort som antalet nervceller (ungefär 85 miljarder).Gliacellernas funktion är inte helt klarlagd, men de tycks mest stå för isolering av axon, stöd för och näring av nervcellerna.

Nervceller

Nervcell
Dendrit Cellkropp Axon Cellkärna Ranviernod Synaps Schwanncell Myelinskida
Grovstruktur för en typisk nervcell

Gemensamt för nervcellerna är att de består av följande tre delar:cellkropp(soma, perikaryon),axonochdendriter.Cellkroppen är en sfärliknande struktur, vilken innehållercellkärnansamt organeller somendoplasmatiska nätverket(ER),golgiapparatenochmitokondrier.Den innehåller alltså sådant som förekommer i de flesta av kroppensceller.Dendriterna och axonen är mer unika för nervceller. De är utskott ifrån cellkärnan och kallas med ett gemensamt namn förneuriter.Axonen utgör den så kallade vita hjärnsubstansen medan cellkropparna utgör den grå. Genom neuriterna löper ocksåcellskelettetsfibrer, som är viktiga för axoplasmatransporten. Cellskelettfibrerna fungerar som "räls" förkinesin,som transporterar proteiner, till exempel, från endoplasmatiska nätverket i cellkroppen. Förändringar av proteinet tau som är en beståndsdel av cellskelettet tros orsakaAlzheimers sjukdom.

Axon och dendriter skiljer sig på flera sätt. Axoner är ofta långa för att kunna transportera information (medelstelektriska signaler) över långa sträckor, medan dendriterna, vars funktion huvudsakligen är att ta emot signaler från andra nervceller, är korta. Axoner 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 tillutvecklingsstörning,som ett exempel på deras funktion) medan det på axonet förekommer så kallade nervterminaler (svullnader som ofta finns i ändarna men det måste inte vara så) som innehåller mitokondrier ochsynapsvesiklar.Nervterminalerna på ett axon bildar synapser med en dendritgren (eller mer sällan cellkroppen eller axonet) på en annan nervcell.Synapsenutgörs av nervterminalen på axonet, det postsynaptiskamembranet(på vanligen 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 avreceptoreri det postsynaptiska membranet.

Gliaceller

Olika typer av gliaceller.

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.

• Oligodendrocytericentrala nervsystemet(ochSchwanncelleriperifera nervsystemet) bildarmyelinrunt nervcellernasaxon.Myelin fungerar som plasten kring en elkabel och isolerar axonet, varmed de elektriska signalerna skickas snabbare. Varje oligodendrocyt kan myelinisera flera axon medan varje Schwanncell i perifera nervsystemet endast myelinerar ett axon. Mellan myelinskidorna skeraktionspotentialer.Mellanrummen kallasranviernoder.
• Astrocyterfyller tomrummen mellan nervcellerna och reglerar den kemiska sammansättningen av denextracelluläravätskan. Astrocyter är retbara och står i kontakt med nervceller och synapser. Tillsammans med ependymceller bildar astrocyterblod-hjärnbarriären.
• Ependymcellerbeklärventrikelsystemeti hjärnan och deltar i produktionen avcerebrospinalvätska.
• Mikrogliaärmakrofageroch har som uppgift attfagocyterainvaderande ämnen, såsombakterierochvirus.

Anatomi

Riktningsangivelser på människohjärnan

Hjärnan är ett av deanatomisktmer komplicerade organen i den mänskliga kroppen. Man brukar dela in den i olika delar utifrån främst anatomi ochembryologisktursprung. Hos allaryggradsdjurutvecklas hjärnan ur tre embryonala blåsor: framhjärnan, mitthjärnan och bakhjärnan. Framhjärnan är det som hos människan blirstorhjärnan(telencephalon) ochmellanhjärnan(diencephalon). Mitthjärnan ger bara upphov tillmitthjärnan(mesencephalon). Bakhjärnan blirhjärnbryggan(pons),lillhjärnan(cerebellum) ochförlängda märgen(medulla oblongata). Mitthjärnan, hjärnbryggan och förlängda märgen kallas tillsammans förhjärnstammen.

Storhjärnan

Storhjärnandelas i två hjärnhalvor (hemisfärer) av en djup mittfåra,fissura longitudinalis cerebri.Storhjärnan delas vidare in ilober.Antalet lober varierar beroende på vem man frågar. De som alltid kommer med är dockparietallob,frontallob,temporallobochoccipitallob.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. Storhjärnans yta utgörs avhjärnbarkensom är involverad i flera komplexa funktioner.

Centralt i storhjärnan ligger den del som kallas mellanhjärnan. Den har samma embryonala ursprung som storhjärnan, men är äldre rent evolutionärt. Här liggertalamusochhypotalamus.Under hypotalamus liggerhypofysen,vars bakre del främst består avaxonutskottfrån hypotalamus och vars främre del är avkörtelstruktur.

Cerebellum

Lillhjärnan,cerebellum,sköter koordination av kroppensmuskler– en viktig del av lillhjärnans uppgifter är att koordinera rörelser som upprätthållerbalans.Den delas, precis som storhjärnan, in i två hemisfärer. Den har även en del mellan hemisfärerna som kallas vermis eller centrala loben.

Hjärnstammen

Hjärnstammenutgörs avmitthjärnan,hjärnbrygganochförlängda märgen;ibland inräknas även mellanhjärnan, som utvecklas ur framhjärnan. Funktionellt så ansvarar hjärnstammen för flera funktioner som det medvetna inte styr, till exempel vakenhet, andning och hjärtrytm. Viktiga nerver till ansikte, svalg, ögon och öron har sitt ursprung i hjärnstammen. Den fungerar även som en väg förnervcellerfrån storhjärnan vidare tillryggmärgen.

Hjärnans blodförsörjning

Willis cirkel.

Hjärnans blodförsörjning har två ursprung:arteria carotis internaocharteria vertebralis.A. vertebralis,kotartären, löper på båda sidor längs ryggmärgen och går sedan ihop för att bildaarteria basilarisprecis innanförkraniet.Fråna. basilarisavgår kärl som försörjer hjärnstammen och lillhjärnan. Bådea. basilarisocha. carotis internabildar det som kallasWillis cirkel,och härifrån avgår de kärl som försörjer storhjärnan.

Nervcellerna har dock ingen direktkontakt med blodbanan på grund avblod-hjärnbarriären,som filtrerar vad som når nervcellerna från blodet.

Hjärnans hålrum

Hjärnan innehåller hålrum, så kalladeventriklar.De är fyra till antalet och bildar ett system som är vätskefyllt. Vätskan, som kallascerebrospinalvätska,bildas centralt i hjärnan och cirkulerar sedan till hjärnans yta och till ryggmärgen. Vätskan hjälper till att reglera trycket, skyddar hjärnan från skada och transporterar bort slaggprodukter från hjärnan.

Funktion

Hjärnan utövar sin kontroll över kroppen genomelektriska nervimpulser,kemiskahormonsignaleroch genom att kontrollera blodomloppet. Modern forskning visar att hjärnan genomgår stora förändringar från födseln fram till 25-30 år.

Kognitiva nivåer

Begreppetreptilhjärnanåsyftar 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.

En annan modell som förenklar detta kallas "treenig hjärna"och delar in hjärnan i tre delar:reptilhjärnan,detlimbiska systemetochneocortex.

Hjärnhalvornas olika förmågor

Alla delar av hjärnan används hela tiden.De allra flesta funktioner och processer finns representerade på båda sidor av hjärnan.Däremot finns det vissa funktioner som är lokaliserade främst till den ena av de två hjärnhalvorna.Vänster hjärnhalva innehåller språkfunktioner som tal och skrift.Brocas område,som kopplas till produktion avtal,ochWernickes område,som kopplas till förståelse av talat språk, ligger båda på vänster hjärnhalva.Inompopulärpsykologinhar en uppdelning av hjärnhalvornas funktioner förenklats och överdrivits som mer exakt avgränsade än den faktiskt är.Det förekommerneuromytersåsom att människor är antingen "högerhjärniga" eller "vänsterhjärniga", där högerhjärniga personer skulle vara mer kreativa och vänsterhjärniga mer logiska. Detta är en förenklad och felaktig beskrivning av hjärnans funktioner. Forskning visar att båda hjärnhalvorna arbetar tillsammans och kompletterar varandra i de flesta kognitiva processer.

De bägge halvorna kommunicerar och samordnar sig viahjärnbalken,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 enprinsesstårtamed enskedmedan höger hjärnhalva av formskäl hellre parar ihop tårtan med ettplommonstop.

Minnesfunktioner i hjärnan

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.

• Arbetsminne,spatialt minne -hippocampus.
• Deklarativt minne- temporalloben.
• Proceduralt minne -lillhjärnanochstriatum.
• Konsolidering-diencephalon.
• Emotionellt minne -amygdala.

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

Vid olika former av fysiska skador (trauman) kan skador på hjärnan göra att personen hamnar ikoma,det vill säga långvarig medvetslöshet. Beroende på hur mycket personen märker av sin omgivning skiljer man mellanpermanent vegetativt tillståndoch minimalt medvetandetillstånd.Vid svårare hjärnskada inträffarhjärndöd,vilket innebär att hjärnans blodtillförsel helt har upphört. Vid hjärndöd kan rent kroppsliga funktioner uppehållas, till exempel för att förlänga tiden förorgandonation.

I vissa fall kan hjärnskadade vakna upp efter långvarig medvetslöshet, ett exempel är Juliana Ramos som är kanske är mest känd genom fästmannens Chris Medinas medverkan i Amerikanska Idol 2011. Det finns också flera fall rapporterade då dödförklarade personer vaknat upp, till exempel Lydia Paillard. Sådana händelser kan få konsekvenser för donationsetiken och det är därför viktigt att diagnostiken av hjärndöd görs noggrant enligt gällande riktlinjer.

Hjärnforskningens historia

Historien om hjärnans utforskning är relativt ung. Vissa antika tänkare somAristotelestrodde att människans mentala aktiviteter skedde ihjärtat.Den ledande antike anatomenGalenosinsåg dock hjärnans betydelse, och gav bland annatkranialnervernaden numrering som ännu idag används. Först underrenässansenbörjade hjärnans anatomi att systematiskt utforskas på ett vetenskapligt sätt.

Inom olika kulturer hartrepanation(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 gamlaEgyptenkastade man bort hjärnan innan man mumifierade kroppen. Detta beror antagligen på att den är särdeles svår attmumifieraeftersom 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]}

Se även

• Neurologi
• Psykologi
• Psykiatri

Externa länkar

• Wikimedia Commons har media som rörHjärna.
  Bilder & media

• Hjärnan – Encephalonpå Människans nervsystem: Uppslagsverk avSahlgrenska akademin

• "Vi använder 10 % av hjärnan"– Hexmasters faktoider

• En hjärnas födelse och dödEn hjärnas födelse och död, tv-serie som skildrar forskning och kunskap om den mänskliga hjärnan.

Ordbok