CogniFit - İnsan Beyni

Beyin nedir?

Beyin karmaşık bir organdır kafatasının içinde bulunur ve sinir sistemimiz için faaliyeti yönetir. Merkezi Sinir Sisteminin (CNS) bir parçasıdır. Kranial boşluğun ön ve üst bölgesinde bulunur ve tüm omurlarda bulunur. Beyin omurilik sıvısı olarak adlandırılan saydam bir sıvı içinde yüzer ve bu onu hem fiziksel hem de immünolojik olarak korur.

Beyin kas mı? Atrofiyi önlemek için yaygın olarak eğitilmesi ve kas gibi kullanılması gerektiği söylense de, beynin kas olmadığı konusunda net olmalıyız. Kaslarımız gibi miyositlerden oluşmaz, aksonlar ve dendritlerle birbirine bağlanan milyonlarca nöron 'dan oluşur. Beynimizin ve vücut fonksiyonlarımızın her birini düzenlerler. Nefes almak, yemek yemek veya koşmak, akıl yürütme, aşık olma veya tartışmaya vb.

Beynimiz neler yapar? Beynin işlevleri

CNS'nin temel bir parçası olarak, beyin, beyin ve vücut fonksiyonlarının çoğunu kontrol eden ve düzenleyen “yönetici” olarak tanımlanabilir.Hayati beyin fonksiyonlarından nefes alma gibi açlık veya susuzluk gibi diğer fonksiyonlara ve son olarak da akıl yürütme, dikkat ve hafıza gibi üstün fonksiyonlara kadar (Corbetta ve Shulman, 2002).Tüm bu bilinçli ve bilinçaltı fonksiyonların yerine getirildiğinden emin olmaktan sorumludur.

Uyanık veya uyurken hayatımızda olan her şey; nefes alıp verme, yutma, görme, duyma, dokunma, okuma veya yazma, şarkı söyleme veya dans etme, sessizce düşünme veya yüksek sesle konuşma, sevme veya nefret etme, planlama veya oyunculuk kendiliğinden, vb beynimiz sayesinde olmaktadır. Listeye koymak için beynimizin sorumlu olduğu bazı fonksiyonlar şunlardır:

• Hayati fonksiyonların kontrolü: Vücut ısısını, kan basıncını, kalp atış hızını, solunum, uyku, yemek yeme vb.
• Aldığımız bilgilerin tümünü duyularımızla almak, işlemek, birleştirmek ve yorumlamak:Görme, duyma, tat alma, dokunma, koku alma.
• Kontrol hareketleri ve duruşumuz: Yürümek, koşmak, konuşmak, ayakta durmak.
• Burrda duygularımızdan ve davranışlarımızdan sorumludur.
• Bu durumda düşünmemize, akıl vermemize, hissetmemize vb. İzin verir.
• Üstün bilişsel veya beyin fonksiyonlarını kontrol etmek: Hafıza, öğrenme, algı, yönetici işlevleri vb.(Miller, 2000; Miller & Cohen, 2001)

"İnsanoğlu bilmelidir ki neşe, sevinç, gülme ve sporlar, ve acı, keder, ümitsizlik ve yaslar hep beyinden gelir. Ve bununla biz, özel bir yolla, akıl ve bilgiye erişiriz, ve görür ve duyarız ve neyin pis neyin adil olduğunu biliriz, neyin iyi neyin kötü, neyin tatlı ve neyin tatsız olduğunu...Ve aynı organla aklımızı kaybeder ve deliririz ve korkular ve dehşet bizi sarar...Ve tüm bunlara beyin sağlıklı olmadığında maruz kalırız...Benim fikrime göre insanoğlunun en büyük gücü beyin egzersizleridir" Hipokrat(MÖ IV.) Kutsal Hastalık Üzerine.

Hipokrat taa o zamandan insan beyninin en karmaşık, anlaşılmaz ve aynı zamanda evrenin en mükemmel varlığı olduğunu biliyordu. Onun zamanında Hipokrat ve çağdaşları o tarihten bu yana beyin hakkında bizim öğrendiklerimizi hayal bile edemezlerdi. Nöro görüntüleme, tıp, biyoloji, psikoloji ve nörobilim alanlarındaki teknolojik gelişmeler sayesinde anatomi nasıl işlediğimiz üzerindeki büyük sır perdelerini kaldırabildik. Ancak yine de cevaplanması gerek birçok soru var.

Beynin bölümleri

Tüm omurgalılar (kemikli hayvanlar) şu parçalardan oluşan bir beyne sahiptir:

• Beyinsapı: omurilik, varoli köprüsü ve ortabeyinden oluşur. Beyinsapı kan basıncı ve kalp atışı gibi otomatik fonksiyonları, limbik hareketler ve sindirim, ürinasyon gibi içgüdüsel fonksiyonları kontrol eder.
• Beyincik: Beyindeki ikinci büyük organdır ve temel olarak duruş ve hareketleri kontrolden sorumludur.
• Hipotalamus ve hipofiz bezesi, vücut ısısını ayarlamak ve yemek yemek, cinsel tepkiler, haz, saldırganlık gibi içgüdüsel fonksiyonlardan sorumludur.
• Beyin, beyin zarı (beyin yarısı ve beyin lobları) ve bazal gangliya, amigdal ve hipokampüs gibi bazı derin yapılardan oluşur. Duyusal organlarımızla topladığımız tüm bilgileri entegre edip bir tepki oluşturmakla görevlidir. Motor fonksiyonları, duyguları ve tüm üst bilişsel işlevleri kontrol eder: akıl yürütme, duygusal ifadeler, bellek, öğrenme...

İnsan beyninin özellikleri

İnsan beyninin ağırlığı nedir? Büyüklüğü ne kadar? Beyinde kaç tane nöron vardır?

• İnsanlardaki beyin zarı tüm hayvan türleri arasında en gelişmiş ve karmaşık olanlarından biridir. Sadece daha büyük değil aynı zamanda kendi içinde oluklar ve katmanlar oluşturarak kıvrılmış ve katlanmıştır ve bu da ona kırışık görünüm özelliğini kazandırır.
• İnsan beyni yaklaşık olarak 1.4-1.5 kilodur (3.3 lbs), ve hacmi kadınlarda aşağı yukarı 1130 cc (69 ci) ve erkeklerde 1260 cc'dir (77 ci).
• Beyin (ve beyin kökü), darbe aldığında kafa tasını koruyan ve meninksler denilen zarlarla kaplıdır.
• Daha fazla koruma için beyin omurilik sıvısının içerisinde "yüzer".
• Çoğunluğu gliyal hücreler ve nöronlardan oluşmak üzere insan beyninde 100 milyar sinir hücresinin bulunduğu tahmin ediliyor.

NÖRONLAR: Bilgiyi hücrelerarası ve hücre içi seviyelerde almak, işlemek ve iletmekte uzmanlaşmış hücrelerdir. Bu, aksiyon potansiyeli denilen elektrokimyasal sinyaller (sinirsel tepiler) aracılığıyla yapılır. Yapısal olarak, nöronlar organizmadaki diğer hücrelerler aynı sitoplazmik elementler ve genetik bilgiye sahiptirler. Nöronlar üç bölümden oluşurlar:

• Hücre gövdesi ya da soma hücresi: hücrenin çekirdeği (DNA ile birlikte), endoplazmik retikülüm ve ribozomlar (protein üretir) ve mitokondrileri (enerji üretir) kapsayan ana bölümüdür. Soma hücreleri hücrenin metabolik işlevlerinin çoğunluğunun meydana geldiği yerdir. Soma ölürse hücre de ölür.
• Aksonlar: Soma hücresinden gelen bir uzantıdır. Bitiminde uç düğmleri (varikoziteler) bulunan, içinden sinir atışları aktarılan (pre-sinaptik element) sinaptik bağlantı noktaları olan bir çeşit "kablo"dur. Aksonun uzunluğu nörondan nörona farklılık gösteriri: Bazıları çok kısayken (1 mm'den kısa), bazıları çok uzundur ( 0,914 mt'den daha uzun, genellikle motornöronlar gibi periferik sinirlerdir. Bazı aksonlar (özellikle motor ve duysal nöronlar) bilgi aktarımını hızlandırarak daha kolay hale getiren miyelin adlı bir tabakayla kaplıdır. Bir aksonda ne kadar çok miyelin varsa sinir sinyallerine o kadar güçlü ulaşacaktır. En fazla miyelin bilginin en uzağa yolculuk etmesi gerektiği çeper nöronlarında(duyudal ve motor) mevcuttur.
• Dendritler: soma hücresinden gelen ve dallara ayrılarak ağaç şeklini alan sinir uçlarıdır. Dendritler bilgi alımın için temel bileşeni oluştururlar (post-sinaptik element), ve iki nöron arasındaki iletişimi mümkün kılan bunlardır.

GLİYAL HÜCRELER: Merkezi sinir sisteminde en bol miktarda bulunan hücre türüdür. Yetişkin bir beyinde bölünebilme (hücre doğumu) kabiliyetine sahiptirler ve beynin düzgün bir şekilde işleyebilmesi için varlıkları gereklidir. Bu hücreler nöronlara yapısal destek sağlar, daha iyi bir sinaptik aktarım için aksonları miyelin ile kaplarlar (Schwann hücreleri), hücrenin beslenmesinden rol oynarlar, bağışıklık sistemlerinde kan beyin bariyerini muhafaza ederek mekanizmaların yenilenmesine ve sinir tamirine katkı sağlar, vb. Astrositler, oligodendrositler ve mikrogliler gibi birçok gliyal hücre tipi mevcuttur. Periferal sinir sisteminde Schwann hücreleri, uydu hücreleri ve makrofajlar:

Beyin nasıl çalışır?

Beyin elektrokimyasal titreşimlerle nöronlar (ya da diğer alıcı veya efektör hücreler) arasında bilgi aktarım yaparak çalışır. Bu bilgi aktarımı kromozom birleşmesi esnasında meydana gelir. Kromozom birleşmesi sırasında nöronlar ve hücreler bağlantı kurar ve kimyasal yüklemeler ve elektrik titreşimleri ve diğer hücrenin hareketini etkinleştirmek ya da engellemekten sorumlu nörotransmitterler aracılığıyla değiştirilir. Aksonun uç düğmeleri nöral iletişimin presinaptik öğeleridir, bunlar aracılığıyla nöronlar dentritler, soma ya da başka bir aksonla iletişim kurarlar.

Nöronlar aracılığıyla yapılan bu bilgi aktarımı sadece milisaniyeler içinde gerçekleşir. Algılama, anlama ve doğru biçimde tepki vermemizi sağlayan yüzlerce bağlantı koordineli şekildedir. Saniyeler içinde binlerce girdi alır ve yine binlerde çıktı oluştururuz ve her şey bir İsviçre saatinin hassasiyetiyle işler. Beynimizi, tüm vücudumuzu zihnimize bağlayan büyük bir kablo olarak hayal edebiliriz.

İnsan beyni nasıl gelişir?

İnsan beyninin gelişimi embriyo aşamasında başlar ve gençlikte son bulur. Ana rahmine düştükten 4 hafta sonra beyin, beyin kökünün geldiği bir nöral tüp oluşturmaya başlar. Sonrasında beynin oluşum ve gelişim sürecinin gerçekleştiği proliferasyon, migrasyon ve hücre ayrışmasının süreci başlar. Nöronlar nöral tüpte üretilir ve sonra beynin önemli bölümlerini oluşturmak için taşınırlar. Son olarak, sahip olacakları fonkfiyona göre ayrıştırılır ve uzmanlaşırlar.

Hesaplamara göre doğum öncesi aşamada dakikada 250,000 beyin hücresine kadar üretilebilir. Aslında, bebeğin beyni doğumda ihtiyaç duyacağı tüm sinir hücrelerine sahiptir ancak daha birbirlerine bağlanmaları gerekir. İlk iki yıl boyunca bu bağlantılar genetik bir içerik aracılığıyla oluşur ancak daha çok çevreyle etkileşim ve aldıkları uyarıcılarıdan meydana gelirler. Miyelinleşme süreci (nöral liflerin bilgiyi aktaran yalıtkan yağ tabakasıyla kaplanma süreci) bunun yapılmasını kolaylaştırır ve beynin boyutunun büyümesinden sorumludurlar.

0-12 Ay: Bebeklerde henüz beyin kökün ya da omurilik gelişmemiştir, bu yüzden sadece refleks uyarıcılara ve uyumak, yemek, ya da ağlamak gibi temel hayati fonksiyonlarına tepki verirler. Çevreleriyle ilişki kurdukça yeni bağlantılar oluşacal ve hızla gözlerini yönlendirmek, sesleri tekrar etmek, dili anlamak gibi yeni şeyler öğreneceklerdir.

3 Yaş: beyin artık yetişkinlik ebatının %80'ine ulaşmıştır, ve limbik sistem ve beyinzarı oldukça gelişmiştir. Bu sayede çocuklar kendilerini ifade edebilir ve duyguları farkedebilir, oyun oynayabilir ve sayı saymaya ve konuşmaya başlayabilirler. İşte bu yüzden beyinin bu yaşta en yüksek esnekliğe ya da nöro-esnekliğe sahip olduğu varsayılır; bir bölgesi hasar görse bile tekrardan işlevlerini kazanabilir (çünkü henüz tam olarak uzmanlaşmıştır).

Beyin gelişimi gençlik evresi sonrasına kadar son bulmaz: Olgunlaşması en uzun zaman alan bölge davranış, akıl yürütme, problem çözme, vs. konularında uzmanlaşan ön loblardır.

Ancak olgunlaşması gençlikte bittiğinde bile nörojenez süreçleriyle (yeni nöronların oluşumu) devam eder ve eğitim ve güçlendirme yoluyla yeni bağlantılar oluşturabilirler. Bu nöroplastisitenin temelidir.

Beyni çalıştırmak ve geliştirmek mümkün müdür? CogniFit nasıl yardımcı olur

Nöroplastisite ve beynimizin yeni bağlantılar kurma ve eskileri güçlendirme yeteneği sayesinde bilişsel kapasitemizi artırabiliriz.

Referanslar

Corbetta, M. y Shulman, G. L. (2002). Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain. Nat Rev Neurosci, 3 (3), 201-215.

Miller, E. K. (2000). The prefrontal cortex and cognitive control. Nat Rev Neurosci, 1 (1), 59-65.

Miller, E. K. y Cohen, J. D. (2001). An integrative theory of prefrontal cortex function. Annu Rev Neurosci, 24, 167-202.

Squire, L.R. (1992) Memory, and the hippocampus: a synthesis from findings with rats, monkeys and humans. Psychol Rev, 99, pp.195-231.