Hjernen av . Begrenset gjenbruk

hjernen

Hjernen. Strukturer på hjernens overflate.

Av /KF-arkiv ※.

Hjerne. Snitt gjennom hjernen som viser innsiden av høyre hjernehalvdel.

Av /Store medisinske leksikon ※.

Hjerne. «Kart» over hjerneoverflaten som viser lokaliseringen av barkområder som er knyttet til forskjellige funksjoner. Øverst: Hjernens utvendige overflate. Nederst: Hjernens mediale overflate.

Av /KF-arkiv ※.

Figuren kalles den «motoriske mannen». Den illustrerer at de kroppsdelene som har en muskulatur som skal utføre de mest kompliserte og presise bevegelser, legger beslag på det største barkarealet, og derved det største antall celler i fremre sentralvinding (gyrus precentralis), hvor de motoriske sentrene ligger. Figuren illustrerer også at senteret for kroppen finnes på toppen av vindingen og for ansiktet nederst. En tilsvarende illustrasjon av den «sensoriske mannen», som befinner seg i bakre sentralvinding, vil ha omtrent de samme proporsjonene. Tegningen viser hjernebarkens tykkelse og de tilhørende hjernefibrer.

.

Hjernen er det organet som gjør oss i stand til å sanse, tenke og styre kroppens bevegelser. Hjernen ligger inni hodeskallen. Rundt hjernen ligger det flere lag med hjernehinner.

Faktaboks

også kjent som:

latinsk: cerebrum, gresk: enkefalon

Hjernen er en del av sentralnervesystemet og fortsetter i ryggmargen. Kroppens nerver går hovedsakelig ut fra ryggmargen, men det er også tolv par nerver som går direkte ut fra hjernen (hjernenervene).

Hos voksne mennesker veier hjernen om lag 1,3–1,5 kilo.

Hjernens funksjon kan grovt deles inn i fire kategorier:

  1. Hjernen mottar sanseinformasjon fra kroppen og gjør at vi føler for eksempel smak, lukt og berøring.
  2. Som en respons på mottatt informasjon, kan nervesystemet frembringe en viljestyrt reaksjon, for eksempel løping eller skriving.
  3. Hjernen har også den overordnede kontrollen med våre indre organer, som for eksempel tarmen og hormonsystemet.
  4. Hjernens kognitive funksjoner går ut på å sammenholde opplysningene fra de ulike sanseorganene, og på det grunnlaget trekke opp mer langsiktige strategier for atferd, abstrakt tenkning og begrepsdannelse, språkfunksjoner og hukommelse.

Hjernen består av nervevev og støtteceller, også kalt gliaceller. Nervecellene er nøye organisert i ulike deler som vi kaller storhjernen, lillehjernen og hjernestammen. Hver av hjernens ulike deler har hovedansvar for noen funksjoner, men de ulike delene «snakker» også nøye sammen. Storhjernen og lillehjernen er begge delt i to halvdeler som har en forbindelse mellom seg. Det ytterste laget av både storhjernen og lillehjernen ser grått ut, og kalles hjernebarken eller grå substans. Innenfor denne ligger hjernemargen, som ser hvit ut og kalles hvit substans.

Hjernestammen er forbindelsen mellom hjernen og ryggmargen. I hjernestammen finnes kjerner som kontrollerer flere livsviktige kroppsfunksjoner, blant annet bevissthet og respirasjon.

Det er mange sykdommer som kan ramme hjernen. Noen av de vanligste er hjerneslag, demens og epilepsi. Det er mange måter å undersøke hjernen på, både for å kartlegge normalfunksjon, og for å avdekke sykdom.

Les mer om undersøkelse av hjernen og hjernesykdommer.

Det er en myte at vi kun bruker en liten prosentdel, ofte angitt til ti prosent, av hjernen vår, og at vi har en stor og ubrukt hjernekapasitet. Vi bruker hele hjernen, noe som også viser seg gjennom det høye energiforbruket.

Hjernens funksjon

Sentralnervesystemets oppgave er først og fremst å styre aktiviteten i organismens øvrige organer, noe som forutsetter pålitelig informasjon om organismens tilstand og om forholdene i omgivelsene omkring. På grunnlag av opplysningene fra ulike sanseorganer bestemmes organismens atferd på ethvert tidspunkt. Tidligere erfaringer, kunnskaper og kompliserte sosiale mønstre er ofte avgjørende for hvilken atferd som velges.

Hjernens funksjon kan inndeles i ulike delfunksjoner. Mange av strukturene krysser over til motsatt side, slik at for eksempel musklene på den ene siden av kroppen blir styrt fra hjernebarken på den motsatte siden. Ulike områder av hjernebarken er knyttet til bestemte funksjoner, mens andre deler ikke har like veldefinerte oppgaver. Hjernebarkens funksjon ble kartlagt fra 1930-tallet i forbindelse med hjerneoperasjoner, hvor reaksjoner på direkte elektrisk stimulering ble undersøkt. Dette ga grunnlag for å lage kart og illustrasjoner over de ulike barkområdenes funksjoner.

Sensorisk funksjon

Nervesystemet er utstyrt med sanseorganer (reseptorer) som mottar ulike typer sanseinformasjon (stimuli). Sanseorganet omgjør sanseinformasjonen til nerveimpulser som raskt ledes til hjernen, hvor informasjonsbehandlingen foregår. Hjernen er på den måten et sensorisk mottakerorgan. Sanseinformasjon fra ulike sanseorganer går til ulike deler av hjernen. Deler av hjernebarken er spesielt involvert i tolkningen av signalene fra de ulike sanseorganene. Det finnes sanseorganer for berøring, smerte, temperatur, leddsans og vibrasjonssans.

I tillegg mottar hjernen sanseinformasjon for syn og hørsel.

Netthinnen i øynene består av tettliggende sanseceller (staver og tapper) som er følsomme for lyspåvirkninger. Sansecellene overfører sine signaler til flere lag med nerveceller som ligger dypere i netthinnen. Signalene fra netthinnen ledes til hjernen gjennom synsnerven (nervus opticus). Signalene fra øynene ender opp i et område helt bakerst i hjernen. Disse signalene danner grunnlaget for en bevisst opplevelse av synsinntrykkene og for styring av øynenes bevegelser slik at de rettes mot interessante gjenstander i synsfeltet.

Hørselsinntrykkene stammer fra sanseorganet i sneglehuset (cochlea) i det indre øret. Hver lille del av sanseorganet reagerer på toner i et begrenset, lite frekvensområde. Signalene formidles av nervefibrer i hørenerven (nervus cochlearis).

Motorisk funksjon

Nervesystemet kan frembringe viljestyrte reaksjoner, vanligvis som en respons på mottatt informasjon. En slik reaksjon består av nerveimpulser til muskler og ender med en muskelkontraksjon og bevegelse. Aktiviteten avhenger av balansen mellom stimulerende og hemmende signaler. Alle kroppsdelene er representert i den motoriske del av hjernebarken, og aktivering av cellene i et lite område fører til en bestemt bevegelse i et enkelt ledd. De områdene som er ansvarlige for finere tillærte bevegelser av spesielt fingre, lepper og tunge, dekker uforholdsmessig store områder av den motoriske barken, mens kropps- og benmuskulatur som vesentlig driver grovere bevegelser, opptar uforholdsmessig små områder.

Autonom funksjon

Hjernen har også den overordnede kontrollen med våre indre organer. Det autonome nervesystemet kontrollerer aktiviteten i muskulatur som ikke er viljestyrt, som glatt muskulatur og hjertemuskulatur, samt kjertelceller. Det autonome nervesystemet inndeles i:

Kognitiv funksjon

Hjernens mest sammensatte oppgaver er det som kalles kognitive funksjoner eller de høyere funksjoner. Kognitive funksjoner går ut på å sammenholde opplysningene fra de ulike sanseorganene, og på det grunnlaget trekke opp mer langsiktige strategier for atferd, abstrakt tenkning og begrepsdannelse, språkfunksjoner og hukommelse. Når hjernen utfører kognitive oppgaver sender den nervesignaler mellom mange hjernedeler av gangen. Menneskets hjerne har en mye større evne til å utføre kognitive oppgaver enn andre dyrs hjerner.

Blant de kognitive funksjonene står språkfunksjonen i en særstilling. De aktuelle barkområdene for språk er hos de fleste mennesker plassert på den ene siden, og denne kalles den dominerende siden. Hos høyrehendte er nesten bestandig den venstre hjernehalvdelen dominerende. Dette er grunnen til at vi ofte finner et tap av språkfunksjoner (afasi) etter et venstresidig hjerneslag. Et tilsvarende høyresidig hjerneslag i den ikke-dominerende hjernehalvdel gir ikke afasi hos høyrehendte. Skade av et område i pannelappen, Brocas senter, gir ekspressiv afasi, et tap av evnen til å uttale ord og forme setninger, selv om språkforståelsen er intakt.

Skade av et område i temporallappen, Wernickes senter, gir impressiv afasi, ødeleggelse av evnen til å forstå språk.

Les mer om kognitive funksjoner.

Hjernens oppbygning

Hjernebarken er her markert grønn. I virkeligheten ser hjernebarken grå ut, og kalles også for grå substans. Her ligger nervecellenes cellekropper.

Hos voksne veier hjernen 1,3–1,5 kilo, og består av omtrent 100 milliarder nerveceller. Fargen er gråhvit, og konsistensen er omtrent som gelé. Hjernen kan inndeles i ulike deler.

Storhjernen

Hjerne. Forenklet tegning av den sentrale delen av hjernens indre overflate, som de såkalte «limbiske strukturer» er projisert inn på. Dette er et område rundt thalamus med en krets av kjerner som delvis står i forbindelse med hverandre.

Av /KF-arkiv ※.
Storhjernen deles inn i fire lapper, som er grovt avgrenset fra hverandre ved hjelp av større furer. Fremst og foran sentralfuren ligger pannelappen (lobus frontalis), med isselappen (lobus parietalis) liggende bak. Nedenfor sidefuren ligger tinninglappen (lobus temporalis) og helt bakerst bakhodelappen (lobus occipitalis).
Hjernens lapper
Lisens: CC BY SA 3.0

Den største delen av hjernen utgjøres av storhjernen (cerebrum), som består av to nesten helt atskilte halvdeler (hemisfærer) som er forbundet med hverandre via hjernebjelken (corpus callosum). Nervecellene er samlet i et tett lag som er 2–4 millimeter tykt langs overflaten av storhjernebarken (cortex cerebri). Dette laget er gråfarget og kalles grå substans. I tillegg finnes samlinger (kjerner) av grå substans sentralt i hemisfærene, som kalles basalgangliene. Dette er tre nervekjerner som ligger ved siden av hverandre omtrent midt i hver storhjernehalvdel, og har viktige oppgaver når det gjelder kontroll og planlegging av bevegelser. Skade kan medføre ukontrollerte bevegelser.

I den utviklede hjernen er overflaten av hjernebarken økt i betydelig grad slik at det oppstår folder (gyri) med dype furer (sulci) som skjærer seg inn i overflaten. Dermed blir overflaten større og gir plass til langt flere nerveceller. De nederste delene av hjernebarken omgir hjernestammen og kalles limbiske strukturer. De limbiske strukturene er av betydning for emosjonelle reaksjoner som frykt og sinne, seksuell atferd og hukommelse og læring. Amygdala er en del av de limbiske strukturene, og er spesielt viktig for læring, hukommelse og sosial atferd. Ved trusler sender amygdala signaler om fare

Storhjernen deles inn i fire lapper, som er grovt avgrenset fra hverandre ved hjelp av større furer. Fremst og foran sentralfuren ligger pannelappen (lobus frontalis), med isselappen (lobus parietalis) liggende bak. Under sidefuren ligger tinninglappen (lobus temporalis) og helt bakerst bakhodelappen (lobus occipitalis).

Hjernestammen

Hjernestammen består av midthjernen (mesencefalon), hjernebroen (pons) og den forlengede marg (medulla oblongata). Hjernestammen er bindeleddet mellom ryggmargen og resten av hjernen. I hjernestammen finnes kjerner som kontrollerer flere livsviktige kroppsfunksjoner, som bevissthet, søvn, blodtrykk, respirasjon, ulike fordøyelsesfunksjoner, hjertets minuttvolum og fordelingen av blod til ulike organer. Fortil i hjernestammen løper de store nervebanene (hjernestilkene) som forbinder storhjernen og mellomhjernen med de bakenforliggende delene av hjernen og ryggmargen. Sentralt gjennom hele hjernestammen finner vi diffust avgrensete grupper av nerveceller, som samlet kalles retikulærsubstansen (substantia reticularis). En skade i retikulærsubstansen kan føre til bevisstløshet.

Mellomhjernen (diencefalon) lar seg ikke så lett avgrense, og defineres enkelte steder som en del av hjernestammen. Den største delen av mellomhjernen utgjøres av thalamus, som er en komplisert samling av grupper av nerveceller som fungerer som en omkoblingsstasjon for nesten all informasjon som skal til, fra og mellom ulike områder i storhjernebarken. En annen del, hypothalamus, styrer det autonome nervesystemet og regulerer kroppstemperaturen. Flere av cellegruppene i hypothalamus sender sine nerveutløpere til hypofysen eller hypofysestilken. Hypofysen produserer en rekke livsnødvendige hormoner, og de hypothalamiske kjernene får dermed overordnet kontroll også for våre hormonproduserende endokrine organer.

Hjernenervene er tolv par nerver som har sitt utspring i hjernen og hjernestammen, og er en del av det perifere nervesystemet.

Lillehjernen

Hjerne. Lillehjernen (cerebellum). Utfra den kunnskap vi har om hjernen og dens nervestrukturer, vet vi at lillehjernen, som ligger under storhjernen og bak hjernestammen, regulerer tallrike nervøse aktiviteter i organismen. Den kontrollerer bl.a. likevekten, musklenes tonus og koordinasjonen av de vilkårlige bevegelsene. Tegningen viser lillehjernen bakfra, samt gjennomskåret i nivå med den øvre lillehjernestilken.

Av /KF-arkiv ※.

Lillehjernen (cerebellum) består også av to halvdeler (cerebellære hemisfærer), og overflaten består av et tynt lag med grå substans, lillehjernebarken. Akkurat som barken i storhjernen består barken i lillehjernen av dype furer som gir en stor økning av barkarealet. Tallrike nervebaner forbinder lillehjernen med storhjernen, hjernestammen og ryggmargen.

Lillehjernen mottar først og fremst informasjon om balanse, bevegelse og koordinasjon, og sender korrigerende signaler til ulike deler av nervesystemet slik at bevegelsene blir jevne og koordinerte. I tillegg er lillehjernen involvert i innlæring av bevegelser.

Hjernehinner

Hjernehinner. Sentralnervesystemet er omgitt av et beskyttende og isolerende lag av hinner. Mellom disse strømmer cerebrospinalvæsken som virker som en støtpute for hjernens nerveceller. Tegningen viser skjematisk beliggenhet og inndelingen av disse hinnene.

Av /KF-arkiv ※.

Hjernevev har liten mekanisk styrke, og er beskyttet av hodeskallen og ryggmargskanalen.

I tillegg er sentralnervesystemet fullstendig omgitt og beskyttet av tre bindevevshinner, hjernehinnene. Ytterst mot kraniet ligger den harde hjernehinnen (dura mater), som er tykk og glatt. Innerst, på selve hjerneoverflaten, ligger årehinnen (pia mater) som følger hjernens form og vindinger. Mellom disse ligger spindelvevshinnen (arachnoidea mater), som består av tynne tråder som sikrer en viss avstand mellom den ytre og den indre hinnen. Rommet mellom spindelvevshinnen og årehinnen (subaraknoidalrommet) står i forbindelse med ventrikkelsystemet og er fylt av cerebrospinalvæske. Hjernen og ryggmargen flyter delvis i væsken i subaraknoidalrommet og er derfor optimalt beskyttet mot mekaniske påkjenninger.

Ventrikkelsystemet

Inne i hjernen finnes symmetriske hulrom, som består av to bueformede sideventrikler, tredje ventrikkel (som bare er en smal spalte mellom de to hemisfærene), og fjerde ventrikkel baktil mot lillehjernen. Ventriklene er forbundet med hverandre via trange kanaler. I ventriklene finner vi et tottelignende kapillarnettverk (plexus choroideus) som trer inn fra årehinnen og som produserer en vannaktig væske gjennom ultrafiltrering av blodet, omtrent 500 milliliter per døgn. Denne væsken kalles cerebrospinalvæske, og ledes ut fra fjerde ventrikkel og fordeler seg deretter i subaraknoidalrommet mellom årehinnen og spindelvevshinnen. Væsken reabsorberes tilbake til veneblodet gjennom totter langs hjernens overside. Cerebrospinalvæsken reabsorberes i samme tempo som den dannes, slik at mengden og dermed væsketrykket blir konstant. Omtrent 150 milliliter cerebrospinalvæske omgir til enhver tid både hjernen og ryggmargen. Cerebrospinalvæsken og spindelvevshinnens tråder gjør at hjernen beskyttes mot støt og forskyvninger.

Hjernens blodforsyning

Hjerne. Blodsirkulasjon. Det er to arteriesystemer som fører blod til hjernen: carotis-systemet (arteria carotis interna) og det vertebro-basilare system (arteria vertebralis). De virker ikke helt uavhengig av hverandre, men er forbundet ved anastomoser. I hjernens basis danner arteriene den såkalte circulus arteriosus Willisi som sikrer forbindelsen med de fremre hjernearteriene.

Av /KF-arkiv ※.

Hjernen får blod tilført gjennom to arteriesystemer: Halsarteriene og virvelarteriene.

Halsarterien (arteria carotis communis) springer direkte fra aortabuen på venstre side, mens den høyre utgår fra halsarm-arterien (truncus brachiocephalicus). Arteriene går opp langs halsen på hver side av luftrøret, hvor man kan kjenne pulsslagene, og deler seg i to i høyde med strupehodet. Den ytre (arteria carotis externa) forsyner blant annet tungen og utsiden av hodet. Den indre (arteria carotis interna) gir opphav til arteria cerebri media og anterior, som forsyner henholdsvis den midtre og den fremre delen av storhjernen.

Virvelarterien (arteria vertebralis) utgår fra kravebensarterien (arteria subclavia) på hver side og går sammen og blir arteria basilaris. Disse arteriene forsyner hjernestammen og lillehjernen med blod. Arteria basilaris deler seg til arteria cerebri posterior til hver storhjernehalvdel, som forsyner bakhodelappen med blod. De to systemene er forbundet med hverandre, og i basis av hjernen danner arteriene en arteriering (circulus arteriosus Willisi), som sikrer forbindelse mellom de fremre og bakre deler av storhjernen, og venstre og høyre hjernehalvdel.

Kapillarene i hjernen er mindre gjennomtrengelige enn kapillarer i andre organer, slik at mange stoffer i blodbanen ikke klarer å passere igjennom kapillarveggen fra blodet til vevsvæsken som omgir cellene i hjernen. Dette kalles blod-hjernebarrieren, og har betydning ved medikamentell behandling og sykdom.

Nervevev

Hjernen er bygd opp av nervevev, som formidler og bearbeider signaler. Nerveceller (nevroner) er de viktigste cellene for signalfunksjonen. Nervecellen har mange mindre utløpere, dendritter, som mottar signaler fra andre nerveceller. Fra cellekroppen utgår en tynn nerveutløper, et akson, som er spesialisert på å lede nerveimpulser. Aksonet ender i en nerveende, hvor det finnes ett eller flere kontaktpunkter (synapser) mellom nervecellen og en målcelle. Målcellen kan være andre nerveceller, kjertelceller eller muskelceller.

Når en nerveimpuls kommer til nerveenden, frigjøres signalmolekyler (nevrotransmittere) i synapsespalten som diffunderer over målcellens cellemembran. Det er altså ingen direkte overføring av den elektriske impulsen over synapsespalten, men en kjemisk signaloverføring i form av nevrotransmittere. Eksempler på slike nevrotransmittere er dopamin, adrenalin, serotonin og acetylkolin.

I tillegg til nerveceller består nervevev av støtteceller, også kalt gliaceller. Det finnes ulike gliaceller med ulike oppgaver. En av de viktigste oppgavene er å danne et beskyttende støtteverk. Gliacellene kveiler seg rundt aksonet og danner en isolerende kappe, som kalles en myelinskjede. I tillegg til å beskytte og isolere aksonet, bidrar myeliniseringen av aksonet til høy ledningshastighet slik at signalet raskt kommer frem til mottakercellen.

På snitt gjennom hjernen kan man se nervevev av ulik farge. Grå substans i hjernebarken og kjerner dypt i hjernen inneholder nervecellekropper, mens hvit substans hovedsakelig består av aksoner, hvor hvitfargen skyldes myelinskjeden, som er fettholdig.

Menneskets forståelse av hjernen opp gjennom historien kan leses om under nevroanatomiens historie.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg