Beyin

Biyoloji : AnaSayfa

Beyin

Kafatasının içinde, beyin zarlarıyla örtülmüş, beyazımtırak ve yumuşakça bir kitle durumundaki sinir organı. Duyum ve bilinç merkezini oluşturan beyin, insanları hayvanlardan ayıran en önemli organdır. Bu bakımdan insan beyni hayvanlarda görülmeyen bilinç, konuşma, sevinç, üzüntü gibi olayları da bir merkezdir. Dış dünya ile olan maddi ve manevi bütün ilişkiler, duyular aracılığı ile beyne iletilir, orada değerlendirilir ve vücudun gerekli tepkiyi göstermesi ayarlanır. Gri ve beyaz hücrelerden oluşan beyin, kafatasının arkasında bulunan bir delikle omuriliğe bağlanır. Beyin ve omurilik, üç katlı koruyucu zarla (meninks) sarılıdır. Beyne en yakın olan iç zar ile orta zar arasında beyin sıvısı denilen bir sıvı bulunur. Anatomik yapıdan beyin, beyin yarıküreleri, orta beyin, beyincik ve beyin sapından oluşur. Beyin yarıküreleri de "lop" denilen dört kısma ayrılmıştır. Loplar, alın (frontal), yan (parietal), şakak(temporal) ve artkafa (oksipital) diye adlandırılır. Ayrıca loplar "girus" kıvrımlara ayrılır. Loplarda duyu organları aracılığıyla alınan duyuların yorumlanması (çiçek kokusu ile yemek kokusunun ayırt edilmesi gibi) ve kaslara hareket sağlayıcı uyarıcıların yapılması gerçekleşir (yazı yazmak için el ve parmaklara gerekli uyarıların verilmesi gibi). Beyin yarı kürelerinin üzerinde beyin kabuğu (korteks) denilen gri hücrelerden oluşmuş, kıvrımlı bir kısım vardır. Beyin kabuğunun iç tarafı beyaz sinir liflerinden oluşmuş, çok yoğun bir tabakayla kaplıdır. Sinir lifleri sinir hücreleriyle beyin hücreleri arasındaki bağlantıyı kurarlar. Beyin kabuğunda duyularla ilgili belirli görevleri üstlenmiş bölgeler vardır; sözgelimi görme merkezi artkafa lobunun kabuğundadır. Organlardan işlevleri fazla ve duyarlı olanlar için, beyin kabuğunda daha geniş bir bölge ayrılmıştır. Bu bakımdan beyin kabuğunda en geniş bölge el ve dudak hareketlerine uyaran bölgelerdir. Orta beyin, Varol köprüsüyle beyinciğin bağlantısını sağlar. Beyincik, vücudun dengesini, kasların gerilmesini ve kaslar arasında uyumun sağlanmasını denetler. Beyin sapı denen omurilik soğancığında (bulbus) beyinden gelen sinirler omuriliğe geçerken yön değiştirirler; sağ yarıküreden gelen sinirler vücudun sol tarafını, sol yarıküreden gelenler de sağ tarafını denetler. Soğancıkta omurilikten gelen uyarılar alınır, ayrıca sindirim, solunum, dolaşım sistemlerine komutlar verilerek denetleme yapılır. Beyinde, gelen uyarıların dağıtım merkezi olarak çalışan "talamus" ile, iç organların dış tepkilere göre çalışmasını ayarlayan, acıkma, susama duyularını harekete geçiren "hipotalamus" merkezleri vardır. Beynin çalışması, milyonlarca kablo görevi yapan sinir lifinin haber götürüp direktif taşıdığı, çok karmaşık bir telefon santralı gibidir. Bu kablolar arasında gerekli bağlantılar yine on binlerce küçük bağlantı merkezlerinde yapılır. Sinir lifleri arasında elektrik akımı aracılığı ile haberleşme sağlandığı ilk defa İtalyan hekimi L. Galvani tarafından bulunmuştur. Beynin oksijen ihtiyacı oldukça fazladır. Vücut ağırlığının %2'sini kaplayan beyin, vücuda giren oksijenin %25'ini kullanır. Bu bakımdan beyne kan götüren ve getiren damarlar, diğer organlardakine göre, sayı bakımından daha fazla ve daha geniştir. Normal boyutlardaki yetişkin bir insanın beyin ağırlığı 1.500-1.600 gr.'dır. vücut ağırlığına göre insan beyni 1/50 oranında iken, en gelişmiş memelilerde bu oran 1/100'ü bulur.

BEYİN KABUĞUNUN FİZYOLOJİK ANATOMİSİ

Beyin kabuğunun fonksiyonel parçası nöronlardan oluşan 2-5 mm kalınlığında ince bir tabaka olup beynin bütün giruslarının (Kıvrım) yüzeyini örtmektedir. Kapladığı tüm alan bir metrekarenin dörtte biri kadardır. Beyin kabuğunun tümü yaklaşık 10 milyar nöron içermektedir. Temel olarak üç farklı hücre tipi ile karşılaşırız (granüler, fuziform, piramidal) Bu hücrelerin yoğunluklarına göre yapılan bir sınıflamada beyin beş ana yapısal tipe ayrılır. Korteksin farklı yapısal tiplerinin sıklıkla birbirine benzer fonksiyonlarını gösteren haritaya "Brodman Haritası" denir.

Beyin kabuğundaki bütün alanların "Talamus" ile (simetrik olarak yerleşmiş çekirdekler olup hakkında bilgi verilecektir) getirici ve götürücü dolaysız bağlantıları vardır. Bağlantı talamustan kortekse korteksten talamusadır. Talamus ile bağlantı kesilirse buna bağlı kortikal alanın fonksiyonları tamamen yada tamamına yakın ortadan kalkar. Korteks talamusla sıkı bir işbirliği içinde çalışır ve anatomik-fonksiyonel yönden talamusun gelişmiş bir uzantısı olarak kabul edilebilir. (Talamokortikal sistem) Bunun gibi duyu organlarından kalkan bütün yollar talamustan geçerek kortekse varır. Buna uymayan tek örnek: koku yollarıdır.

BAZI SPESİFİK KORTİKAL ALANLARIN FONKSİYONU

Beyin cerrahlarının insanlardaki incelemeleri bazı özgül fonksiyonların beyin kabuğunun belirli bölgelerine yerleşmiş olduğunu göstermiştir. Şekil 1: Penfield ve Rasmussen'in insan korteksinin elektiriksel uyarılmasıyla elde ettikleri sonuçlara veya korteksin bazı parçaları çıkarıldıktan sonra yapılan nörolojik muayene bulgularına dayanarak hazırlanmış, bu alanlardan bazılarını gösteren bir haritayı vermektedir.

PRİMER DUYU ALANLARININ SPESİFİK FONKSİYONLARI

Primer duyu alanlarının hepsinin bazı ortak fonksiyonları vardır.Örneğin görme ve işitme duyusu alanlarının hepsinde periferik reseptörlerden(en uç yerleşimli alıcılar) gelen sinyallerin uzamsal yerleşimi sözkonusudur.
Uyanık kişilerde Beynin yan loblarının(parietal) elektirikle hafif uyarılması oldukça basit duyular uyandırır. Hafif elektiriklenme, uyuşma, sızlama.... gibi Bunlar duyusal algılamanın en basit formu olup karmaşık kalıplarının analizlerinin çok ufak bir bölümüdür.
Beyin arka bölümünün(Oksipital lob) primer görme korteksi elektrikle uyarıldığında kişi:yanan sönen ışıklar,parlak çizgiler,renkler görmektedir. Burada anlatılan görmenin 1.basamağıdır.kompleks bir görme işlevi beyin korteksinde yaygın bir iletimin ve bağlantıların sonucu "görme asosyasyon"alanlarında oluşabilir.
Şakalarda ise (Temporal lob) işitme korteksinin elektrikle uyarılması kişinin hafif veya kuvvetli, düşük yada yüksek frekanslı basit sesler duymasına neden olur. Fakat kelimeler yada iyice anlaşılabilen başak sesler duyulamaz. Primer işitme korteksi, diğer primer duyu alanları gibi, duyulan şeyin elemanlarını tesbit edebilir ancak komplike seslerin analizini yapamaz. Bunu ancak "işitme asosyasyon alanları" sağlar.

Primer duyu alanlarının kortekse ulaşan duyuları tam olarak analiz edememelerine karşın, bu alanların lezyonunda kişinin görev dışı kalan alanla ilgili duyuları kullanması, genellikle büyük ölçüde bozulur.
Beynin alt düzeyindeki merkezleri, duyu sinyallerinin büyük bir bölümünü analiz için beyin korteksine iletir. Bundan sonra da primer duyu alanları analiz sonuçlarını, alt merkezlere veya beyin kabuğunun başka bölgelerine gönderir.

Primer duyusal alanların sınırlarının çevresinde duyusal asosyasyon alanları,yada "sekonder duyu alanları" adı verilen alanlar bulunmaktadır.Genellikle bu alanlar primer duyu alanlarının etrafında bir yada birkaç yönde 1-5 cm kadar uzanırlar.Primer alanın duyusal bir sinyal aldığı her seferinde,çevreye sekonder sinyaller yayılır.birkaç milisaniyelik bir gecikmeden sonra bu sinyaller asosyasyon alanına da ulaşırlar.Bu yayılmanın bir bölümü subkortikal(Korteks altında yer alan) sinir yolları ile olur.Fakat iletimin büyük bir bölümü talamus yoluyladır.talamustaki duyusal çekirdeklerden başlar,kendilerine uyan "talamik asosyasyon alanları"na geçer ve oradan da asosyasyon korteksine ulaşır.

Duyusal asosyasyon alanlarının genel fonksiyonu,duyusal algının daha üst düzeyde yorumunu sağlamaktır.Bu bölümlerdeki hasarlar duyduklarını anlamama-gördüğü kelimeyi yorumlayamama (kelime körlüğü-aleksi)-vücut parçalarının yerlerini anlayamama gibi bulgular verir.

GENEL YORUM ALANLARI VE YORUM FONKSİYONLARI

"Yorum Alanları" diyebileceğimiz somatik duyu,görme,işitme ile ilgili asosyasyon alanları şakak-yan ve arka lobların birbirine kavuştukları lokalizasyondadır.

Çeşitli duyusal yorum alanlarının toplandıkları bu alan "serebrasyon" dediğimiz "yüksek düzeydeki beyin fonksiyonunda" beyin kabuğunun başka bölümlerine kıyasla tekve en büyük rolü oynar.Bu bölge çok geniş kapsamlı önemine işaret eden değişik adlarla anılmaktadır.(General interpretative area,gnostik alan, tersiyer asosyasyon alanı...v.s..)

Genel yorum alanının ağır hasarından sonra kişi kusursuz şekilde işitebilir ve hatta kelimeleri tanıyabilir,fakat bu kelimeleri tutarlı bir düşünce halinde düzenleyemez.Bir kitabı okuyabilir fakat okuduğu şeyin iletmek istediği düşünceyi anlayamaz.

Bu bölgenin elektrik ile uyarılması çok kompleks düşünceler doğurur.Çocukluk çağından hatırlanan komplike vizüel sahneler ,özel bir müzik parçası gibi işitme halüsinasyonları hatta belirli bir kişinin konuşması şeklinde olabilir.

Bu bölgenin yetişkin bir kişide yitirilmesi bundan sonra ömür boyu süren yıkılmış mental bir hayatla sonlanır.

DOMİNANT HEMİSFER(BASKIN BEYİN YARIM KÜRESİ)

Yorumla ilgili tanımlanan alan sadece bir yarım kürede iyice gelişmektedir.Doğuşta bu bölgeler her iki hemisferde de aynı gelişme yeteneğine sahiptir. Yüzde doksandan fazla oranda sol lob egemendir.Populasyonun kalan kısmında ya iki taraf birden gelişir yada daha seyrek olarak sağ lob gelişir.Duyusal bilgiler her iki lobdan birden gelmektedir.ve iki yarıküre arasında iletişimi sağlayan özel bir alanla olmaktadır.(Corpus callosum)

Yetişkinlerde bu alanın hasarı duyusal algıların anlamını yorumlama yeteneğinin yok olmasıdır. Bu nedenle bu bölgeye cerrahi müdaheleden kaçınılır.Yetişkin bir insanın baskın olmayan kısımda yorumlayıcı fonksiyonları geliştirmesi çok yavaş ve sınırlıdır.

6 yaş altında ise bu gelişme tama yakın oranda oluşabilir.

YORUM VE ENTELEKTÜEL FONKSİYONLARDA DİLİN ROLÜ

Duyusal algılarımızın büyük bir bölümü beynin hafıza alanlarında depo edilmeden ve başka entellektüel amaçlarla hazırlanıp geliştirilmeden önce dildeki eşdeğerlerine çevrilirler.Örneğin bir kitap okuduğunuz zaman kelimelerin vizüel imajlarını saklamıyoruz,bunun yerine ,bu enformasyonu dildeki şekliyle depo ediyoruz. Hiç olmazsa enformasyon ,anlamı anlaşılmadan önce ,dildeki şakline çevrilmektedir.

Baskın hemisferde dilin yorumlanması ile ilgili duyusal alan ,şakak loblarındaki primer işitme alanı ile sıkı sıkıya ilişkilidir.Bu yerleşim herhalde dille ilk ilişkinin işitme yoluyla olmasına bağlıdır.Daha sonraki yaşlarda ,okuma yoluyla dilin visüel algılama yönü geliştikçe görme kanalı ile gelen enformasyon baskın lobda o zamana kadar gelişmiş olan konuşma bölgelerine iletilir.

Bu beynin genel yorumlama bölgesinin işitme ile ilgili asosyasyon alanlarıyla,korteksin öteki duyusal alanlarına oranla neden daha yakından bağlantılı olduğunu da açıklar.

GENEL YORUMLAMA ALANININ TAHRİBİNDEN SONRA GERİ KALAN YORUM FONKSİYONLARI

Genel yorum alanının lezyonunun entelektüel fonksiyonlar bakımından bu kadar ağır sonuçlar vermesinin nedenlerinden biri bu fonksiyonlarımızdan çoğunun dille ilişkili olmasındandır.Bununla beraber yine bazı başka yorum fonksiyonları devam edebilir.

Burada devreye baskın olmayan hemisfer girer ve ona ait kısmi yorum yeteneği zamanla gelişir.
Yüksek entelektüel fonksiyondan sorumlu olduğu düşünülen ancak kesin ispatlanamamış bir alan olan alın bölgesi maymunlara göre insanda çok fazla geliştiği için bu önyargıya varılmıştır.
Bu bölgede "tesbit hafızası" ve "düşüncenin işlenmesi" (Çeşitli düşüncelerin derinlik ve soyutluluğunu arttırma)fonksiyonları gerçekleşmekte diye düşünülmektedir.Bu bölgenin(Prefrontal-(alın) lobu)nun fonksiyonları şunlardır.

1.Geleceğin planlanması

2.Gelen duyusal sinyallere cevap olacak eylemin geciktirilmesi ve böylece en iyi cevap sırası kararlaştırılana kadar duyusal enformasyonun ölçülüp tartılabilmesi

3.motor eylemlerin (el-kol hareketleri v.b.)sonuçlarının hatta bunlar eyleme konmadan önce ,gözönünde tutulması

4.Komplike matematik,hukuki ve filozofik problemlerin çözümü

5.Nadir hastalıkların tanısında çok değişik kaynaklardan gelen bilgilerin korelasyonu

6.kişinin kendi eylemlerini moral yasalara göre denetlemesi

Bu alanın tahribinde Duyusal sinyalleri genel olarak aceleyle cevaplandırır.Örneğin kavgada dövemeyeceği kadar kuvvetli bir kişiden kaçmak yerine ona saldırır. İdrar ve gaitasını boşaltmada cinsel aktivitede ve sosyal davranışlarında normal ölçülerin dışına çıkabilir bu konularda kayıtsız ve dikkatsizdir.Ruh hali hızlı bir değişiklik eğilimi gösterir yumuşaklıktan nefrete, sevinçten kedere, keyiften öfkeye kolayca geçebilir. Uzun ve komplike düşünceleri izleme yeteneği olmayan dikkati kolay dağılan bir kişi olur.