Ihmisen aivojen anatomia

Benedette Cuffari, M.Sc.Reviewed by Emily Henderson, B.Sc.

Kullakin aivojen erillisellä osalla on erilainen rooli siinä, että ihmisellä on ajatuksia ja muistoja, hän voi liikuttaa käsiään ja jalkojaan, aistia hajua, näköä, kuuloa, kosketusta ja makua sekä ylläpitää monien elinten toimintoja kehossaan.

Kuvan luotto: Tefi/.com

Aivojen solut

Kaksi vallitsevaa solutyyppiä, joista aivot koostuvat, ovat neuronit ja gliasolut, joista jälkimmäisistä voidaan käyttää myös nimitystä neuroglia tai glia. Riippuen niiden sijainnista sekä keskushermostossa että ääreishermostossa (CNS ja PNS) neuroneilla voi olla erilainen morfologia.

Vaikka tämä voi olla totta, kaikilla neuroneilla on neljä yhteistä aluetta, joihin kuuluvat solurunko, dendriitit, aksoni ja aksonin pääte, joilla kullakin on omat tehtävänsä. Neuronin solurungossa on esimerkiksi ydin, joka vastaa proteiinien synteesistä, jotka kulkevat mikrotubuluksia pitkin aksoneihin ja aksoniterminaaleihin anterogradeksi kuljetukseksi kutsutun prosessin kautta.

Gliasolut voidaan jakaa edelleen oligodendrosyytteihin, mikrogliasoluihin ja astrosyytteihin, joista jälkimmäinen on runsaslukuisimmin esiintyvä gliasolutyyppi, ja sen osuus aivojen kokonaistilavuudesta on noin 25 %. Astrosyytit voidaan edelleen luokitella joko protoplasmisiksi tai kuituisiksi. Protoplasmiset astrosyytit esiintyvät aivojen harmaassa aineessa, ja niillä on useita haaroja, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa sekä synapsien että verisuonten kanssa.

Vertaavasti kuitumaisilla astrosyyteillä, joita esiintyy vain aivojen valkeassa aineessa, on pitkiä kuitumaisia prosesseja, jotka ovat myös vuorovaikutuksessa verisuonten sekä Ranvierin solmujen kanssa. Yhdessä molemmat astrosyyttityypit ovat vuorovaikutuksessa verisuonten kanssa säätämällä niiden verenkiertoa vastauksena synaptiseen aktiivisuuteen.

Punaisen verenkiertoelimistön Schwanin solujen tavoin oligodendrosyytit, joita esiintyy vain keskushermostossa, vastaavat myeliinin tuotannosta, joka ylläpitää hermosignaalien sähköisen impulssin johtumista ja maksimoi niiden nopeuden tarpeen mukaan.

Viimeiseen gliasolutyyppiin kuuluvat mikroglia, joka on osa keskushermoston makrofagipopulaatiota, johon kuuluvat myös perivaskulaariset makrofagit, meningeaaliset makrofagit, circumventrikulaaristen elinten (CVO) makrofagit ja suonikalvopleksuksen mikroglia. Kuten kaikki muutkin makrofagityypit, mikrogliat ovat immuunijärjestelmän fagosytoivia soluja, ja siten niiden tehtävänä on suojella keskushermostoa mahdollisilta taudinaiheuttajilta.

Aivojen jaottelu

Ihmisen aivot voidaan usein jakaa kolmeen erilliseen osaan, joita ovat isoaivot, pikkuaivot ja aivorunko.

Aivokalvo

Aivojen suurin osa on aivokalvo, joka jakaa vasemman ja oikean aivopuoliskon, joiden molempien pinnalla on lukuisia poimuja ja poimuja. Näiden kierteiden välissä on harjanteita, jotka tunnetaan nimellä gyri. Gyrien välissä olevia pieniä uurteita kutsutaan monikossa sulcus tai sulci, kun taas suurempia uurteita kutsutaan fissuuriksi.

Oikea ja vasen aivopuolisko, joita molempia peittää aivokuori, joka tunnetaan muuten harmaana aineena, on yhdistetty toisiinsa aivokurkiaisella (corpus callosum). Siinä missä vasen aivopuolisko hallitsee puhetta ja abstraktia ajattelua, oikea aivopuolisko hallitsee avaruudellista ajattelua.

Vasemman aivopuoliskon etulohko, päälaenlohko, ohimolohko ja takaraivolohko ovat ne neljä lohkoa, jotka muodostavat aivot. Otsalohkot, jotka sijaitsevat suoraan otsan takana, ovat ihmisen aivojen suurimmat lohkot. Otsalohkot ovat ensisijaisesti vastuussa kielen, motoristen toimintojen ja erilaisten kognitiivisten prosessien, kuten itsetuntemuksen, mielialan, affektien, muistin, tarkkaavaisuuden sekä sekä sosiaalisen ja moraalisen päättelyn, ohjaamisesta.

Sisällä otsalohkossa on Brocan alue, joka vastaa puheen tuottamisesta. Parietaalilohkot, jotka löytyvät läheltä aivojen keskiosaa otsa- ja takaraivolohkojen välistä, vastaavat erilaisten aisti- ja muistitoimintojen tulkinnasta.

Vaikutuslohkot, joista käytetään yleisesti nimitystä neokorteksi, sijaitsevat lähellä kallonpohjaa. Ohimolohkon sisällä on Wernicken alue, jonka avulla yksilöt pystyvät ymmärtämään sekä puhuttua että kirjoitettua kieltä. Puheen käsittelyn lisäksi ohimolohko käsittelee myös aistitietoa, joka edistää muistojen, kielten ja tunteiden säilymistä.

Aivojen neljäs ja viimeinen lohko on takaraivolohko, joka on aivojen pienin lohko ja muodostaa aivojen kaudaalisen osan. Takaraivolohkon ensisijainen tehtävä on visuaalisen informaation tulkinta.

Pikkuaivot

Pikkuaivot ovat takaraivojen suurin osa. Vastaanotettuaan motorista informaatiota sekä aivokuorelta että kehon tuki- ja liikuntaelimistön rakenteista pikkuaivot koordinoivat näitä signaaleja ylläpitääkseen ihmisen kävelyä ja asentoa liikkeessä.

Vaikka pikkuaivot eivät itse käynnistä lihassupistusta, ne auttavat motorisen toiminnan hienosäätöä ja tarkkuutta kontrolloimalla lihasjänteyttä. Sen lisäksi, että pikkuaivot kontrolloivat tasapainoa ja säätelevät motorisia liikkeitä, niillä on merkitystä myös pelon säätelyssä ja muissa kognitiivisissa toiminnoissa, kuten tarkkaavaisuudessa, kielenkäytössä ja ihmisen reaktiossa mielihyvään.

Kuvan luotto: SciePro/.com

Aivorunko

Pikkuaivot ja selkäydin ovat aivorungon kautta yhteydessä aivopuoliskoihin. Aivorunko voidaan jakaa neljään eri osaan, joihin kuuluvat välikarsina, keskiaivot, pons ja medulla oblongata. Välikarsina, joka on aivorungon ylin osa, jakautuu edelleen neljään osaan, joihin kuuluvat epithalamus, subthalamus, hypotalamus ja talamus.

Talamus, joka on välikarsinan suurin osa, toimii välityspisteenä kaikelle aistitiedolle, joka saapuu aivokuorelle ja lopulta välittyy aivoihin käsiteltäväksi. Hypotalamus käsittelee myös saapuvaa aistitietoa; kaikki hypotalamuksen käsittelemä tieto on kuitenkin peräisin autonomisesta hermostosta (ANS).

Sen vuoksi hypotalamus ylläpitää yksilön ruumiinlämmön ylläpitämisen lisäksi ruokailutottumuksia, seksuaalista käyttäytymistä ja nukkumistottumuksia. Lisäksi hypotalamus ohjaa hypotalamuksen alaspäin suuntautuvasta jatkeesta kehittyvän aivolisäkkeen eritystä.

Keskiaivot, jotka yhdistävät välikehon ja ponsin, kontrolloivat silmien liikettä, kun taas pons osallistuu silmien ja kasvojen liikkeiden, kuulon ja tasapainon säätelyyn sekä kaikkeen kasvohermojen käsittelemään aistitietoon.

Medulla oblongata, joka sijaitsee ponsin ja selkäytimen välissä ja on siten aivorungon alin osa, ohjaa autonomisia toimintoja, kuten hengitystä, verenpainetta, sydämen rytmiä ja nielemistä. Kliinisessä ympäristössä potilaiden aivokuolema julistetaan erityisesti silloin, kun medulla oblongata tuhoutuu merkittävästi.

Viittaukset ja lisälukemisto

• Aivojen anatomia . Saatavissa osoitteesta: https://www.aans.org/en/Patients/Neurosurgical-Conditions-and-Treatments/Anatomy-of-the-Brain.
• Maldonado, K. A., Alsayouri, K. (2020). Fysiologia, aivot. In: StatPearls. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551718/.
• Jimsheleishvili, S., & Dididze, M. (2020). Neuroanatomia, pikkuaivot. In: StatPearls. Saatavissa: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538167/.
• Messé, A., Rudrauf, D., Benali, H., Marrelec, G. (2014). Rakenteen ja toiminnan suhteuttaminen ihmisen aivoissa: anatomian, stationaarisen dynamiikan ja ei-stationaarisuuden suhteelliset osuudet. PLoS Computational Biology 10(3):e1003530. doi:10.1371/journal.pcbi.1003530.

Kirjoittaja

Benedette Cuffari

Valmistuttuaan toksikologian kandidaatin tutkinnon, johon liittyi kaksi sivuaineopintoa, espanja ja kemia, vuonna 2016 Benedette jatkoi opintojaan suorittaakseen toksikologian maisterin tutkinnon toukokuussa 2018. Jatko-opintojensa aikana Benedette tutki mekloretamiinin ja bendamustiinin dermatotoksisuutta; ne ovat kaksi typpisinappialkyloivaa ainetta, joita käytetään syöpähoidossa.

Sitaatit

.