Hjärna | den del av kroppen som låter djur och människor tänka och utföra kroppsliga funktioner

Hjärnan tänker, lär sig och känner för kroppen. För människor är den källan till medvetande. Hjärnan styr också grundläggande autonoma kroppshandlingar som andning, matsmältning och hjärtslag, som sker automatiskt. Dessa aktiviteter, och mycket annat, styrs av omedvetna funktioner i hjärnan och nervsystemet. All information om världen som samlas in av våra sinnen skickas via nerver till hjärnan, vilket gör att vi kan se, höra, lukta, smaka och känna saker. Hjärnan bearbetar denna information och vi upplever den som bilder, ljud och så vidare. Hjärnan använder också nerverna för att tala om för kroppen vad den ska göra, till exempel genom att beordra musklerna att röra sig eller vårt hjärta att slå snabbare.

Detta är i allmänhet sant, men vissa aktiviteter orsakas direkt av ryggmärgen, t.ex. reflexer som inte involverar hjärnan. Hos lägre djur sker en hel del utan att hjärnan är inblandad.

Alla ryggradsdjur har en hjärna och med tiden har deras hjärnor utvecklats till att bli mer komplexa. Vissa enkla djur, som t.ex. svampar, har dock inte något som liknar en hjärna. Segmenterade ryggradslösa djur har ganglioner i varje segment och en ring av nervvävnad runt matstrupen framtill. Detta fungerar så att sinnesdata från framsidan kommer in i spel med kroppens rörelser.

Hos däggdjur består hjärnan av tre huvuddelar: storhjärnan, lillhjärnan och hjärnstammen. Storhjärnans yta är hjärnbarken, som alla ryggradsdjur har. Däggdjur har också ett extra lager, neocortex. Detta är nyckeln till det beteende som är typiskt för däggdjur, särskilt människor.

Cerebral cortex

I hjärnbarken finns sensoriska, motoriska och associationsområden. De sensoriska områdena är de områden som tar emot och bearbetar information från sinnena. De motoriska områdena kontrollerar frivilliga rörelser, särskilt fina rörelser som utförs av handen. Den högra halvan av det motoriska området styr den vänstra sidan av kroppen och vice versa. Associationsområdena producerar en meningsfull upplevelse av världen och stöder abstrakt tänkande och språk. Detta gör det möjligt för oss att interagera effektivt. De flesta förbindelserna går från ett område i hjärnbarken till ett annat, snarare än till subkortikala områden; siffran kan vara så hög som 99 %.

Cerebellum

Hjärnan koordinerar musklerna så att de fungerar tillsammans. Det är också centrumet för att hålla position och balans och för motoriska färdigheter. Det är en av de äldsta delarna av hjärnan och sitter längst bak under hjärnbarken.

Thalamus

Thalamus sammanställer intrycken från de flesta sinnena. Det är den plats i hjärnan som skapar den "bild" vi har av världen utanför oss. Thalamus sitter centralt under hjärnbarken.

Hjärnstam

Hjärnstammen ligger på baksidan av hjärnan (faktiskt under hjärnan hos människor). Den förenar resten av hjärnan med ryggmärgen. Den har många olika delar som styr olika uppgifter i kroppen: hjärnstammen styr till exempel andning, hjärtslag, nysningar, ögonblinkningar och sväljning. Kroppstemperatur och hunger styrs också av delar av hjärnstammen.

Den mänskliga hjärnans volym (i förhållande till hela kroppens storlek) är mycket stor jämfört med de flesta andra djurs volym. Den mänskliga hjärnan har också en mycket stor yta (kallad cortex) för sin storlek, vilket är möjligt eftersom den är mycket skrynklig. Om den mänskliga hjärnbarken skulle plattas till skulle den ha en yta på nära en kvadratmeter. Vissa andra djur har också mycket skrynkliga hjärnor, till exempel delfiner och elefanter. Här är en tumregel: ju större ett djur är, desto större är dess hjärna.^p15 Även om man tar hänsyn till detta är den mänskliga hjärnan, och i synnerhet neocortex, mycket stor. Vi vet att den har ökat i storlek fyra gånger under de senaste miljoner årens evolution.^p79 Det finns idéer om varför detta hände, men ingen är helt säker. De flesta teorier tyder på att komplex social aktivitet och språkets utveckling skulle göra en större hjärna fördelaktig.^p80 Som en extra notering kan nämnas att Einsteins hjärna bara vägde 1 230 gram, vilket är mindre än den genomsnittliga hjärnan hos en vuxen man (cirka 1 400 gram). Den detaljerade organisationen av en hjärna har uppenbarligen betydelse, men på ett sätt som man för närvarande inte förstår.

Antal celler

Den mänskliga hjärnan utgör ungefär 2 % av kroppens vikt, men använder ungefär 20 % av energin. Den har cirka 50-100 miljarder nervceller (även kallade neuroner) och ungefär lika många stödceller, kallade glia. Neuronernas uppgift är att ta emot och sända information till och från resten av kroppen, medan glia förser neuronerna med näringsämnen och styr blodflödet till dem så att de kan utföra sitt arbete. Varje nervcell har kontakt med så många som 10 000 andra nervceller genom förbindelser som kallas synapser.

• Ryggmärg
• Hjärnan hos ryggradsdjur
• Human Connectome-projektet