CogniFit - Ljudski Mozak

Šta je mozak?

Mozak je složen organ koji se nalazi u lobanji i koji upravlja svim aktivnostima. Predstavlja deo Centralnog Nervnog Sistema (CNS). CNS se sastoji od mozga, u prednjem i zadnjem delu lobanje, i kičmene moždine. Likvor (cerebrospinalna tečnost), okružuje mozak sa svih strana i štiti ga, kako fizički, tako i imunološki.

Da li je mozak mišić? Često čujemo da je mozgu potrebna vežba kako ne bi atrofirao, baš kao i mišići. Ipak, važno je znati da mozak nije mišić. Mozak se ne sastoji od miocita, ćelija od kojih se sastoje mišići, već od neurona koji su međusobno povezani preko neurita i dendrita. Oni regulišu našu svaku telesnu i moždanu funkciju. Od disanja, preko trčanja, sposobnosti rasuđivanja, zaljubljivanja, do raspravljanja, sve je kontrolisano putem mozga.

Šta čini naš mozak? Funkcija mozga

Kao osnovni deo CNS-a, mozak bi se mogao opisati kao "menadžer" kontrole i regulisanja većine moždanih i telesnih funkcija. Od vitalnih funkcija, kao što je disanje, preko funkcija kao što su glad ili žeđ, do viših funkcija poput rasuđivanja, pažnje i pamćenja (Corbetta & Shulman, 2002), mozak osigurava da se sve ove funkcije, svesno ili podsvesno, izvršavaju.

Sve što se dešava u našim životima, kada smo budni ili kada sanjamo, bilo da je to disanje, gutanje, gledanje, slušanje, dodirivanje, čitanje ili pisanje, pevanje ili plesanje, razmišljanje, osećanje ljubavi ili mržnje, hodanje ili trčanje, planiranje ili spontano delovanje, zamišljanje ili stvaranje, itd. nam omogućava naš mozak. Neke od funkcija koje naš mozak obavlja možemo da podelimo na ovaj način:

• Kontrola vitalnih funkcija kao što su: Kontrolisanje telesne temperature, krvnog pritiska, pulsa, disanja, spavanja...
• Prijem, obrada, spajanje i tumačenje svih informacija koje dobijamo putem naših čula: Vid, sluh, ukus, dodir, miris.
• Kontrolisanje kretanja i našeg držanja: Hodanje, trčanje, govor, stajanje.
• Odgovoran je za naše emocije i ponašanje.
• Omogućava nam da mislimo, razmišljamo, osećamo...
• Kontrolisanje viših kognitivnih veština: Pamćenje, učenje, percepcija, izvršne funkcije, itd. (Miller, 2000; Miller & Cohen, 2001)

"Ljudi bi trebalo da znaju da iz mozga dolazi radost, uživanje, smeh i sport, kao i tuga, žalost, očaj i jadikovanje. Da na ovaj način, stičemo mudrost i znanje, možemo da vidimo i čujemo, znamo šta je nepošteno i šta je fer, šta je loše i šta dobro, šta je slatko, a šta neukusno ... I iz istog organa dolazi ljutnja i bes, strahovi i napadi panike... Sve ove stvari kreću iz mozga, i onda kada to nije zdravo ... Ja verujem da mozak ima najveću moć nad čovekom." Hipokrat (IV vek p.n.e.) O Svetoj Bolesti.

Hipokrat je znao da je ljudski mozak jedna od najsloženijih, najzagonetnijih, i istovremeno jedna od najsavršenijih kreacija u univerzumu. Svojevremeno, Hipokrat i njegovi savremenici nisu mogli ni da zamisle sve ono što smo naučili o mozgu. Zahvaljujući tehnološkim dostignućima u medicini, biologiji, psihologiji i neurologiji, bili smo u stanju da otkrijemo velike misterije o sopstvenoj anatomiji i funkcionisanju. Ipak, postoji još gomila pitanja na koje nemamo odgovor.

Delovi mozga

Svi kičmenjaci (životinje koje imaju kosti) imaju mozak koji se sastoji od sledećih delova:

• Moždano stablo: sastavljeno od produžene moždine, varolijevog mosta i srednjeg mozga. Moždano stablo kontroliše automatske funkcije, kao što su krvni pritisak i otkucaji srca, pokreti iz limbičkog sistema i visceralne funkcije, kao što je varenje ili mokrenje.
• Mali mozak: Je drugi najveći organ u encehpalon-u i uglavnom je uključen u kontrolu držanja i kretanja.
• Hipotalamus, i hipofiza, su odgovorni za visceralne funkcije kao što su regulisanje telesne temperature i osnovne radnje, kao što je hranjenje, seksualna funkcija, zadovoljstvo, agresivnost...
• Mozak je sastavljen od moždane kore (hemisfere i moždanih režnjeva) i nekih struktura, poput bazalnih ganglija, amigdale i hipokampusa. Zadužen je za spajanje svih informacija prikupljenih od strane naših čulnih organa i pružanje odgovora. Kontroliše motorne funkcije, emocije i sve više kognitivne funkcije: rasuđivanje, pokazivanje osećanja, pamćenje, učenje...

Karakteristike ljudskog mozga

Koliko je težak ljudski mozak? Koliko je veliki? Koliko neurona ima u mozgu?

• Cerebralni korteks kod ljudi je jedan od najrazvijenijih i najsloženijih među svim životinjskim vrstama. Ne samo da je veći, već je i izbrazdan i obmotan tako da stvara izgled nabora i brazdi, što mu daje tako karakterističan neravan izgled.
• Ljudski Encephalon je težak oko 1.4-1.5 kilograma, i ima zapreminu od oko 1130 kubnih cm kod žena i 1260 kubnih cm kod muškaraca.
• Mozak (i moždano stablo) je pokriveno membranom, koji se naziva moždana opna, koja štiti lobanju od udara.
• Za još veću zaštitu mozak "pliva" u likvoru, u cerebrospinalnoj tečnosti.
• Procenjuje se da se ljudski mozak sastoji od više od 100 milijardi nervnih ćelija, uglavnom glijalnih ćelija i neurona.

NEURONI: Su ćelije koje su specijalizovane za prijem, obradu i prenos informacija na međućelijskom i intraćelijskom nivou. Ovo se obavlja putem elektrohemijskih signala (nervnih impulsa) što predstavlja tzv. akcioni potencijal. Strukturno, neuroni imaju iste citoplazmične elemente i iste genetske informacije kao ostatak ćelija u organizmu. Neuron se sastoji iz tri dela:

• Telo koje se naziva i Soma: je glavni deo neurona koji sadrži jedro (i DNK), endoplazmatični retikulum i ribozome (koji proizvode proteine), i mitohondrije (koje proizvode energiju). Soma je mesto gde se obavlja većina metaboličkih funkcija ćelija. Ako Soma umre, ćelija umire.
• Neuriti ili Aksoni: su nastavak tela neurona (some). To je tip "vlakna" koji se završava vezikulom, dakle to su sinaptiče kontaktne tačke, kroz koje se prenose nervni impulsi (pre-sinaptički element). Dužina aksona može da varira od neurona na neurona: od izuzetno kratkih (manje od 1 mm), do veoma dugih (do skoro jednog metra, koji su obično periferni nervi, kao što je piramidalni put). Neki aksoni (posebno motorni i senzorni neuroni) su pokriveni slojem milejina koji ubrzava i olakšava prenos informacija. Što više mijelina akson (neurit) ima, snažnije će impuls stići. Neuroni koji imaju najviše mijelina su periferni neuroni (senzorni i motorni), koji su najduži, tako da informacija mora daleko da putuje.
• Dendriti: su neki nervni završeci, koji dolaze od tela ili some i koji su razgranati kao drvo. Dendriti čine glavnu komponentu za prijem informacija (post-sinaptički element), i omogućavaju komunikaciju između dva neurona.

GLIJALNE ĆELIJE: Su najrasprostranjeniji tip ćelija u CNS-u. One imaju sposobnost deobe u mozgu odraslih osoba (neurogeneza) i njihovo prisustvo je neophodno da bi mozak pravilno funkcionisao. Ove ćelije su strukturna podrška za neurone i za mijelinski omotač oko aksona i bolji sinaptički prenos (Švanove ćelije), one igraju bitnu ulogu u ishrani ćelije, one učestvuju u regeneraciji mehanizama i obnavljanje nerava, bitne su za mehanizam imunizacije, za održavanje krvno-moždane barijere itd. Postoje razne vrste glijalnih ćelija, među kojima su astrociti, oligodendrociti i mikroglijske ćelije. U perifernom nervnom sistemu su Švanove ćelije, satelitske ćelije i makrofagi.

Kako mozak funkcioniše?

Mozak funkcioniše tako što prenosi informacije između neurona (ili drugih ćelija, receptora ili efektornih ćelija) putem elektrohemijskih impulsa. Ovaj prenos informacija se proizvodi preko sinapsa. Putem sinapse, neuroni i ćelije se povezuju kroz hemijske i električne impulse, i takođe se i neurotransmiteri razmenjuju, oni koji su odgovorni za aktiviranje ili zaustavljanje dejstva druge ćelije. Delovi i završeci aksona su pre-sinaptički elementi neuronske komunikacije, kroz koje neuron uspostavlja komunikaciju sa dendritima, telom neurona, ili čak drugim aksonom (neuritom).

Čitav ovaj proces prenosa informacija između neurona se dešava u samo nekoliko milisekundi. Stotine konekcija su potpuno uskađene i omogućavaju nam da primimo, razumemo i na pravi način reagujemo na informaciju. Primamo na hiljade ulaznih informacija i proizvodimo na hiljade izlaznih informacija u roku od nekoliko sekundi, i čitav proces je precizan kao švajcarski sat. Možemo da zamislimo da je naš mozak poput kabla koji povezuje naše celo telo.

Kako se razvija ljudski mozak?

Razvoj ljudskog mozga počinje u embrionskoj fazi i završava se u mladosti. Nakon samo 4 nedelje posle začeća, mozak počinje da formira kanal iz kog kreće moždano stablo. Kasnije počinju procesi proliferacije, migracije i diferencijacije ćelija, kada se odvija oblikovanje i razvoj mozga. Neuroni se proizvode u nervnom kanalu i kasnije migriraju i formiraju delove mozga. Konačno, oni se diferenciraju i specijalizuju za funkcije koje će imati.

Procenjeno je da se u pretporođajnoj fazimogu proizvesti do 250.000 moždanih ćelija u minuti. U stvari, mozak bebe na rođenju već ima sve nervne ćelije koje su mu potrebne, ali one još uvek nisu povezane. Tokom prve dve godine, ove veze počinju da se formiraju u zavisnosti i od genetske komponente, ali uglavnom u zavisnosti od interakcije sa okruženjem i od stimulansa koje su dobijale. Procesi mijelinizacije (proces gde se nervna vlakna prekrivaju slojem koji prenosi informacije) olakšavaju i ubrzavaju ove procese, i oni su odgovorni za povećanje veličine encefalona.

Od 0-12 meseci: Bebe još uvek razvijaju moždano stablo ili kičmenu moždinu, zbog čega odgovaraju samo na refleksne stimulanse i obavljaju osnovne funkcije kao što su spavanje, ishrana, ili plakanje. Kako stvaraju odnos sa svojim okruženjem, stvaraju se i nove konekcije i ubrzo će naučiti stvari kao što su kako da usmere pogled i svoje oči, kako da ponavljaju zvukove, razumeju jezik...

Sa 3 godine: mozak je dostigao skoro 80% svoje maksimalne veličine, a limbički sistem i cerebralni korteks su veoma razvijeni. Ovo omogućava deci da se izraze, da prepoznaju emocije, da se igraju, da počnu da broje i da govore. Iz ovog razloga se smatra da je ovo uzrast kada mozak dostiže maksimum svoje plastičnosti, i čak ako je oblast oštećena, ona će povratiti funkcije (jer nije još uvek potpuno specijalizovana).

Mozak se neprestano razvija tokom mladosti: Područje kojem je potrebno najviše vremena da se razvije je frontalni ili čeoni režanj, koji je specijalizovan za ponašanje, rasuđivanje, rešavanje problema itd.

Međutim, čak i kada se faza sazrevanja mozga završi u mladosti, mozak nastavlja sa svojim procesima neurogeneze (stvaranja novih neurona), koji mogu stvoriti nove neuronske veze u mozgu putem treninga i vežbanja. Ovo je osnova plastičnosti mozga.

Da li je moguće trenirati i unaprediti mozak? Kako CogniFit pomaže

Zahvaljujući plastičnosti mozga i našim mogućnostima za stvaranje novih neuronskih veza i jačanje starih, možemo da poboljšamo svoj kognitivni kapacitet.

Reference

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.