Ero sivun ”Ihmisaivot” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
[katsottu versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
palautus järkevään versioon
Rivi 1: Rivi 1:
{{Hauki on kala|20160113212021}}
{{lähteetön}}
{{lähteetön}}
[[Tiedosto:Brain 090407.jpg|thumb|250px|Ihmisen aivot]]
[[Tiedosto:Brain 090407.jpg|thumb|250px|Ihmisen aivot]]
Ihmisen aivot ovat hermosolujen lihaisia massoja ja ylläpitävä järjestelmä pääkallossa. Kaikilla eläimillä on aivot tavalla tai toisella. Havaita elämän olemuksen, erityisesti ihmisen elämän, ei ole parempaa tapaa aloitta ihmettelemistä koko ilmiötä elämän itse ja hämmästyttävä maailmankaikkeutta jossa ihminen elämää. Kaikki mitä tiedämme ja teemme-kaikki inhimillisen ajattelun tunne, kaikki tunteet ihmisen tuntemuksista-kaikki ovat oletettavasti ihmisen aivojen tuotteita päässä.
'''Ihmisaivot''' ovat ihmisen [[pää]]ssä [[pääkallo|kallon]] sisällä sijaitseva [[keskushermosto]]a hallitseva [[elin]], jonka päätehtävä on käsitellä [[aisti]]en välityksellä saatua informaatiota siten, että ihmisen toimintakyky ympäristössään säilyy. Ihmisen kuten muidenkin eläinten [[aivot]] koostuvat [[hermokudos|hermokudoksesta]], jonka erikoistuneita soluja ovat [[neuroni|neuronit]] ja [[gliasolu]]t. Ihmisaivot ovat rakenteeltaan koko tunnetun [[Maailmankaikkeus|maailmankaikkeuden]] kehittynein ja monimutkaisin orgaaninen kokonaisuus.{{lähde}}


Ihmisen aivot voivat käsitellä valtavan määrän mahdollisuuksia kerralla. Ihmisen aivot on tärkein elin ihmisen keskushermostossa. Se sijaitsee päässä, suojattuna kallolla. Sillä on sama yleinen rakenne kuin muilla nisäkkäiden aivoilla, mutta kehittyneempi aivokuori. Suurilla eläimillä, kuten esimerkiksi valailla ja norsuilla on suuremmat aivot selvästi, mutta kun mitataan aivojen suhteellista kokoa, joka kompensoi ruumiin koon kanssa, ihmisen aivot ovat lähes kaksi kertaa niin suuri kuin pullonokkadelfiinin, ja kolme kertaa niin suuri kuin simpanssin, vaikka kerroin puupäästäisen aivoihin on suurempi kuin ihmisen. Ihmisen aivojen suuri koko tulee aivokuoresta, erityisesti aivojen otsalohkosta, johon liittyy toimeenpanotehtävät, kuten itsehillintää, suunnittelu, päättely, ja abstrakti ajattelu. Aivokuoren alueelle kiintyy näkö, visuaalinen aivokuori, joka on myös paljon suurempi ihmisillä verrattuna muihin eläimiin.
==Rakenne==

== Ihmisen Aivojen Kuvantaminen ==
Uudet tietokonepohjaiset tutkimuslaitteet ovat tehneet mahdolliseksi terveiden, elävien aivojen tutkimisen. Ihmisen nykyaikainen aivotutkimus on avartanut huomattavasti tieteen näköaloja. Mitä syvemmälle aivojen mutkikkaisiin lonkeroihin tiedemiehet tunkeutuvat, sen hämmästyttäviltä aivot vaikuttavat. Ihmisen aivot ovat rakenteeltaan koko havaitun maailmankaikkeuden kehittynein ja monimutkaisin orgaaninen kokonaisuus.

Nykyään Ihmisen aivojen kuvantaminen tehdään monesti Toiminnallisella magneettikuvauksella. Toiminnallinen magneettikuvaus eli funktionaalinen magneettikuvaus (engl. functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI) on lääketieteellinen kuvantamismenetelmä, jolla tutkitaan ihmisen aivojen toimintaa. Ihmisen aivojen toiminnallinen magneettikuvaus tehdään samalla laitteella kuin rakenteellinen magneettikuvaus (MRI). Magneettikuvauslaite on useimmissa sairaaloissa länsimaissa. Se on päistään avoin putkimainen rakenne, jonka sisään tutkittava liikutetaan tutkimussängyllä kuvausta varten.

== Kehityksen Vaiheet ==
Ihmisen aivot-samoin kuin kaikki muutkin kehon osat-saavat alkunsa hedelmöittyneestä munasolusta. Vaikka munasolu onkin niin pieni, että sen hädin tuskin erottaa paljaalla silmällä, se sisältää kaiken tarvittavan tiedon uuden ihmisolennon synnyttämiseksi. Noin 30 tuntia hedelmöittymisen jälkeen solu jakautuu kahtia. Jakautuneet solut jakautuvat vuorostaan kahdeksi uudeksi soluksi. Jakautumisen tuloksena syntyneet neljä solua jakautuva edelleen. Solut jatkavat lisääntymistään raskauden aikana, minkä seurauksena sikiö kehittyy.

Kahdeksan päivää hedelmöitymisen jälkeen solumassa kiinnittyy kohdun seinämään. Nyt alkaa solujen erilaistuminen. Soluista syntyy jokin tietty elin tai kehon osa kuten iho, maksa tai aivot. Soluista ei ainoastaan muodostu tiettyjä elimiä, vaan ne erikoistuvat määrättyihin tehtäviin.

Ensimmäisenä tunnistettavan muodon kohdussa saa alkioasteen keskushermostojärjestelmä, josta muodostuvat myöhemmin aivot ja selkäydin. Muut ruumiinosat kehittyvät tämän ytimen ympärille.

== Miten Ihmisen Aivot Toimivat ==
Ihmisen aivoissa ja koko hermostoissa esiintyy kaksi solujen pääluokka: neuronit eli hermosolut ja muut solut, joita nimitetään usein selvyyden vuoksi yksinkertaisesti ei- hermosoluiksi. Karkean jaottelun mukaan pitkänomaiset neuronit ovat aivojen aktivoituvat solut. Solut ärtyvät ja alkavat johtaa ärsytystä, lähettää signaaleja. Muut aivojen solut-hermotukisolut eli gliasolut-eivät aktivoidu, vaan ne tukevat neuronien toimintaa. Neuronien päätehtävä on viestiminen eli informaation lähettäminen ja vastaanottaminen. Kullakin neuronilla on satoja tuhansia yhteyksiä muihin soluihin. Joillakin isojen aivojen neuroneilla saattaa olla vielä paljon useampia "yhteyksiä". Aivojen yli 100 miljardia neuronia toimivat yhteistyössä, mutta niiden väliset yhteydet muuttuvat jatkuvasti. Neuronien ja gliasolujen lisäksi aivoissa on useita muun tyyppisiä soluja, esimerkiksi niitä, joista muodostuu verisuonet- hiussuonet, valtimot ja laskimot. Erityissolut reunustavat tiehyitä ja onteloita, jotka sisältävät aivojen selkäydinestettä.

== Mitä Ihmisen Aivot Tekee ==

== Ihmisen Aivojen Rakenne ja Toiminta ==
[[Tiedosto:Lobes of the brain NL.svg|thumb|250px|Ihmisen aivot kuvattuna sivusuunnasta (otsa vasempaan päin). Isoaivot jaotellaan neljään lohkoon: otsa- eli frontaalilohkoon (sinisellä), päälaen- eli parietaalilohkoon (keltaisella), ohimo- eli temporaalilohkoon (vihreällä) sekä takaraivo- eli oksipitaalilohkoon (punaisella).]]
[[Tiedosto:Lobes of the brain NL.svg|thumb|250px|Ihmisen aivot kuvattuna sivusuunnasta (otsa vasempaan päin). Isoaivot jaotellaan neljään lohkoon: otsa- eli frontaalilohkoon (sinisellä), päälaen- eli parietaalilohkoon (keltaisella), ohimo- eli temporaalilohkoon (vihreällä) sekä takaraivo- eli oksipitaalilohkoon (punaisella).]]


Rivi 66: Rivi 86:
[[Tiedosto:PET-image.jpg|thumb|right|200px|[[Positroniemissiotomografia|PET]]-kuva aivoista, mistä näkyy aivojen aktiivisuustaso (punainen aktiivisempi)]]
[[Tiedosto:PET-image.jpg|thumb|right|200px|[[Positroniemissiotomografia|PET]]-kuva aivoista, mistä näkyy aivojen aktiivisuustaso (punainen aktiivisempi)]]
Aivojen neuronit vaativat paljon energiaa. Aivot ovat riippuvaisia jatkuvasta verenkierrosta, sillä aivot käyttävät energianlähteenään [[glukoosi]]a, jota ne eivät kykene varastoimaan itse. Siitä huolimatta, että ihmisen aivot ovat vain kaksi prosenttia ruumiinpainosta, ne käyttävät 15 prosenttia sydämen pumppaustuotosta, 20 prosenttia hapen kokonaiskulutuksesta ja 25 prosenttia elimistön glukoosista. Levossa aivot kuluttavat energiaa suunnilleen saman verran kuin aktiivisen toiminnan aikana.<ref>{{Lehtiviite | Tekijä = Shulman R. , Rothman D., Behar K., Hyder F.|Otsikko= Energetic basis of brain activity: implications for neuroimaging| Julkaisu = Trends in Neurosciences| Ajankohta = 2004|Vuosikerta = 27| Numero = 8| Sivut = 489-495|Julkaisupaikka = | Julkaisija = | Selite = | Tunniste =|Kieli = {{en}}| Lopetusmerkki = }}</ref>
Aivojen neuronit vaativat paljon energiaa. Aivot ovat riippuvaisia jatkuvasta verenkierrosta, sillä aivot käyttävät energianlähteenään [[glukoosi]]a, jota ne eivät kykene varastoimaan itse. Siitä huolimatta, että ihmisen aivot ovat vain kaksi prosenttia ruumiinpainosta, ne käyttävät 15 prosenttia sydämen pumppaustuotosta, 20 prosenttia hapen kokonaiskulutuksesta ja 25 prosenttia elimistön glukoosista. Levossa aivot kuluttavat energiaa suunnilleen saman verran kuin aktiivisen toiminnan aikana.<ref>{{Lehtiviite | Tekijä = Shulman R. , Rothman D., Behar K., Hyder F.|Otsikko= Energetic basis of brain activity: implications for neuroimaging| Julkaisu = Trends in Neurosciences| Ajankohta = 2004|Vuosikerta = 27| Numero = 8| Sivut = 489-495|Julkaisupaikka = | Julkaisija = | Selite = | Tunniste =|Kieli = {{en}}| Lopetusmerkki = }}</ref>

==Aivot ja filosofia==

===Aivot ja tietoisuus===
Suurimmalla osalla tietoisuuden tapahtumista näyttäisi olevan vahva kytkös aivojen sähkökemiallisiin, fyysisiin tapahtumiin. [[Tietoisuus|Tietoisuuden]] ja aineen (aivojen) välinen suhde on länsimaisen [[filosofia]]n historian eräs suuri kysymys, jota on pohtinut lukematon määrä ihmisiä, mutta silti edistyminen on ollut hidasta tieteellisen tutkimuksen saralla. [[Ihminen]] kykenee pohtimaan [[elämän tarkoitus]]ta sekä on tietoinen omasta olemassaolostaan. Aistit havaitsevat ympäröivän [[Informaatio]]n ja aivot käsittelee sen. Informaation puutteessa, kuten synnynnäinen sokeus tai kuurous on ihmisen tietoisuus puutteesta riippuen vähäisempi. Jos aisti menetetään myöhemmässä elämän vaiheessa voi aivot käsitellä vielä sitä informaatiota, jotka edesmennyt aisti joskus havaitsi.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Damasio, Antonio| Nimeke = Itse tulee mieleen : tietoisten aivojen rakentaminen|Vuosi = 2011| Luku = | Sivu = |Sivut = | Selite = alkuteos: Self comes to mind| Julkaisupaikka = Helsinki| Julkaisija = Terra Cognita| Tunniste = ISBN 978-952-5697-36-0| Kieli ={{fi}}}}</ref>


===Mielenfilosofia===
===Mielenfilosofia===
Rivi 76: Rivi 91:
Tiedetään, että aivojen ja mielen suhde on läheinen, ja nykyajan aivotutkijoilla onkin aivojen ja mielen teorian yhdistäminen suurimpana haasteenaan. Aivot ovat kuitenkin niin monimutkainen järjestelmä, jossa kaikki vaikuttaa kaikkeen, että tarvitsemme vielä muutamia suuria läpimurtoja ennen kattavaa mielen ja aivojen yhdistettyä teoriaa.
Tiedetään, että aivojen ja mielen suhde on läheinen, ja nykyajan aivotutkijoilla onkin aivojen ja mielen teorian yhdistäminen suurimpana haasteenaan. Aivot ovat kuitenkin niin monimutkainen järjestelmä, jossa kaikki vaikuttaa kaikkeen, että tarvitsemme vielä muutamia suuria läpimurtoja ennen kattavaa mielen ja aivojen yhdistettyä teoriaa.


== Miten Ihmisen Aivot Järjestäytyy ==
==Aivotutkimus==

== Ihmisen Aivosairaudet ==

==Ihmisen Aivotutkimus==
{{Pääartikkeli|[[Neurotiede]]}}
{{Pääartikkeli|[[Neurotiede]]}}
Ihmisen aivoja tutkitaan esimerkiksi [[neurologia]]ssa ja [[neuropsykologia]]ssa. Suurin osa aivotutkimuksesta on kuitenkin tehty eläinten aivoja tutkimalla.
Ihmisen aivoja tutkitaan esimerkiksi [[neurologia]]ssa ja [[neuropsykologia]]ssa. Suurin osa aivotutkimuksesta on kuitenkin tehty eläinten aivoja tutkimalla.
Rivi 86: Rivi 105:
===Aivot ja ikä===
===Aivot ja ikä===
[[Psychological Science]] -lehden tutkimuksen mukaan mikä tahansa päätä vaativa puuhastelu ei lisää vanhenevien ihmisten aivojen tehokkuutta. Hoksottimet vahvistuvat vasta kun aletaan opetella uusia asioita, joka vaativat paneutumista, kuten [[digikuvaus]] tai tilkkutöiden teko. On myös hyvä jos uuden taidon lisääminen tuo elämään uusia sosiaalisia virikkeitä. Yhteisretkien kaltaiset puuhastelut eivät kuitenkaan yksin riittäneet kohentamaan ikäihmisten muistitaitoja. Tutkimukseen osallistui yli 200 60–90-vuotiasta.<ref>{{Lehtiviite | Otsikko= Uuden opettelu pitää skarppina|Tekijä=Tiede | Julkaisu=Tiede 12/2013 | Ajankohta=2013 | Sivut=13}}</ref>
[[Psychological Science]] -lehden tutkimuksen mukaan mikä tahansa päätä vaativa puuhastelu ei lisää vanhenevien ihmisten aivojen tehokkuutta. Hoksottimet vahvistuvat vasta kun aletaan opetella uusia asioita, joka vaativat paneutumista, kuten [[digikuvaus]] tai tilkkutöiden teko. On myös hyvä jos uuden taidon lisääminen tuo elämään uusia sosiaalisia virikkeitä. Yhteisretkien kaltaiset puuhastelut eivät kuitenkaan yksin riittäneet kohentamaan ikäihmisten muistitaitoja. Tutkimukseen osallistui yli 200 60–90-vuotiasta.<ref>{{Lehtiviite | Otsikko= Uuden opettelu pitää skarppina|Tekijä=Tiede | Julkaisu=Tiede 12/2013 | Ajankohta=2013 | Sivut=13}}</ref>

== Miten Ihmisen Aivot Ajattelee ja Tuntee ==


== Katso myös ==
== Katso myös ==
Rivi 106: Rivi 127:


== Lähteet ==
== Lähteet ==
* Ramachanandran, V S (2011), The Tell-Tale Brain: A Neuroscientist's Quest for What Makes Us Human. W. W. Norton & Company.
* Simon, Seymour (1999). The Brain. HarperTrophy. <nowiki>ISBN 0-688-17060-9</nowiki>
* {{Kirjaviite | Tekijä = Damasio, Antonio| Nimeke = Itse tulee mieleen : tietoisten aivojen rakentaminen|Vuosi = 2011| Luku = |Sivu = |Sivut = | Selite = alkuteos: Self comes to mind| Julkaisupaikka = Helsinki| Julkaisija = Terra Cognita| Tunniste = ISBN 978-952-5697-36-0| Kieli ={{fi}}}}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Damasio, Antonio| Nimeke = Itse tulee mieleen : tietoisten aivojen rakentaminen|Vuosi = 2011| Luku = |Sivu = |Sivut = | Selite = alkuteos: Self comes to mind| Julkaisupaikka = Helsinki| Julkaisija = Terra Cognita| Tunniste = ISBN 978-952-5697-36-0| Kieli ={{fi}}}}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Eagleman, David| Nimeke = Incognito : aivojen salattu elämä|Vuosi = 2012| Luku = | Sivu = |
* {{Kirjaviite | Tekijä = Eagleman, David| Nimeke = Incognito : aivojen salattu elämä|Vuosi = 2012| Luku = | Sivu = |

Versio 13. tammikuuta 2016 kello 21.20

Ihmisen aivot

Ihmisen aivot ovat hermosolujen lihaisia massoja ja ylläpitävä järjestelmä pääkallossa. Kaikilla eläimillä on aivot tavalla tai toisella. Havaita elämän olemuksen, erityisesti ihmisen elämän, ei ole parempaa tapaa aloitta ihmettelemistä koko ilmiötä elämän itse ja hämmästyttävä maailmankaikkeutta jossa ihminen elämää. Kaikki mitä tiedämme ja teemme-kaikki inhimillisen ajattelun tunne, kaikki tunteet ihmisen tuntemuksista-kaikki ovat oletettavasti ihmisen aivojen tuotteita päässä.

Ihmisen aivot voivat käsitellä valtavan määrän mahdollisuuksia kerralla. Ihmisen aivot on tärkein elin ihmisen keskushermostossa. Se sijaitsee päässä, suojattuna kallolla. Sillä on sama yleinen rakenne kuin muilla nisäkkäiden aivoilla, mutta kehittyneempi aivokuori. Suurilla eläimillä, kuten esimerkiksi valailla ja norsuilla on suuremmat aivot selvästi, mutta kun mitataan aivojen suhteellista kokoa, joka kompensoi ruumiin koon kanssa, ihmisen aivot ovat lähes kaksi kertaa niin suuri kuin pullonokkadelfiinin, ja kolme kertaa niin suuri kuin simpanssin, vaikka kerroin puupäästäisen aivoihin on suurempi kuin ihmisen. Ihmisen aivojen suuri koko tulee aivokuoresta, erityisesti aivojen otsalohkosta, johon liittyy toimeenpanotehtävät, kuten itsehillintää, suunnittelu, päättely, ja abstrakti ajattelu. Aivokuoren alueelle kiintyy näkö, visuaalinen aivokuori, joka on myös paljon suurempi ihmisillä verrattuna muihin eläimiin.

Ihmisen Aivojen Kuvantaminen

Uudet tietokonepohjaiset tutkimuslaitteet ovat tehneet mahdolliseksi terveiden, elävien aivojen tutkimisen. Ihmisen nykyaikainen aivotutkimus on avartanut huomattavasti tieteen näköaloja. Mitä syvemmälle aivojen mutkikkaisiin lonkeroihin tiedemiehet tunkeutuvat, sen hämmästyttäviltä aivot vaikuttavat. Ihmisen aivot ovat rakenteeltaan koko havaitun maailmankaikkeuden kehittynein ja monimutkaisin orgaaninen kokonaisuus.

Nykyään Ihmisen aivojen kuvantaminen tehdään monesti Toiminnallisella magneettikuvauksella. Toiminnallinen magneettikuvaus eli funktionaalinen magneettikuvaus (engl. functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI) on lääketieteellinen kuvantamismenetelmä, jolla tutkitaan ihmisen aivojen toimintaa. Ihmisen aivojen toiminnallinen magneettikuvaus tehdään samalla laitteella kuin rakenteellinen magneettikuvaus (MRI). Magneettikuvauslaite on useimmissa sairaaloissa länsimaissa. Se on päistään avoin putkimainen rakenne, jonka sisään tutkittava liikutetaan tutkimussängyllä kuvausta varten.

Kehityksen Vaiheet

Ihmisen aivot-samoin kuin kaikki muutkin kehon osat-saavat alkunsa hedelmöittyneestä munasolusta. Vaikka munasolu onkin niin pieni, että sen hädin tuskin erottaa paljaalla silmällä, se sisältää kaiken tarvittavan tiedon uuden ihmisolennon synnyttämiseksi. Noin 30 tuntia hedelmöittymisen jälkeen solu jakautuu kahtia. Jakautuneet solut jakautuvat vuorostaan kahdeksi uudeksi soluksi. Jakautumisen tuloksena syntyneet neljä solua jakautuva edelleen. Solut jatkavat lisääntymistään raskauden aikana, minkä seurauksena sikiö kehittyy.

Kahdeksan päivää hedelmöitymisen jälkeen solumassa kiinnittyy kohdun seinämään. Nyt alkaa solujen erilaistuminen. Soluista syntyy jokin tietty elin tai kehon osa kuten iho, maksa tai aivot. Soluista ei ainoastaan muodostu tiettyjä elimiä, vaan ne erikoistuvat määrättyihin tehtäviin.

Ensimmäisenä tunnistettavan muodon kohdussa saa alkioasteen keskushermostojärjestelmä, josta muodostuvat myöhemmin aivot ja selkäydin. Muut ruumiinosat kehittyvät tämän ytimen ympärille.

Miten Ihmisen Aivot Toimivat

Ihmisen aivoissa ja koko hermostoissa esiintyy kaksi solujen pääluokka: neuronit eli hermosolut ja muut solut, joita nimitetään usein selvyyden vuoksi yksinkertaisesti ei- hermosoluiksi. Karkean jaottelun mukaan pitkänomaiset neuronit ovat aivojen aktivoituvat solut. Solut ärtyvät ja alkavat johtaa ärsytystä, lähettää signaaleja. Muut aivojen solut-hermotukisolut eli gliasolut-eivät aktivoidu, vaan ne tukevat neuronien toimintaa. Neuronien päätehtävä on viestiminen eli informaation lähettäminen ja vastaanottaminen. Kullakin neuronilla on satoja tuhansia yhteyksiä muihin soluihin. Joillakin isojen aivojen neuroneilla saattaa olla vielä paljon useampia "yhteyksiä". Aivojen yli 100 miljardia neuronia toimivat yhteistyössä, mutta niiden väliset yhteydet muuttuvat jatkuvasti. Neuronien ja gliasolujen lisäksi aivoissa on useita muun tyyppisiä soluja, esimerkiksi niitä, joista muodostuu verisuonet- hiussuonet, valtimot ja laskimot. Erityissolut reunustavat tiehyitä ja onteloita, jotka sisältävät aivojen selkäydinestettä.

Mitä Ihmisen Aivot Tekee

Ihmisen Aivojen Rakenne ja Toiminta

Ihmisen aivot kuvattuna sivusuunnasta (otsa vasempaan päin). Isoaivot jaotellaan neljään lohkoon: otsa- eli frontaalilohkoon (sinisellä), päälaen- eli parietaalilohkoon (keltaisella), ohimo- eli temporaalilohkoon (vihreällä) sekä takaraivo- eli oksipitaalilohkoon (punaisella).

Ihmisen aivoista voidaan erotella erilaisia yksiköitä:

  • Aivokammiot ovat tuottamansa aivo-selkäydinnesteen eli likvorin täyttämiä onteloita aivojen sisällä. Isoaivopuoliskojen sisällä sijaitsevat vasen ja oikea sivukammio, ja ne ovat yhteydessä kolmanteen aivokammioon, joka sijaitsee väliaivojen alueella. Kolmas aivokammio on puolestaan yhteydessä aivonesteviemärin välityksellä ydinjatkeen sisällä sijaitsevaan neljänteen aivokammioon, joka jatkuu selkäytimen keskuskanavana. Kolmannesta aivokammiosta likvori kulkee myös kolmen pienen aukon kautta lukinkalvononteloon, josta se jatkaa kovan aivokalvon lehtien välissä oleviin suurin laskimoihin eli aivoveriviemäreihin araknoidaalivillusten kautta.
  • Aivosilta ja ydinjatke sijaitsevat aivojen ja selkäytimen välissä yhdistäen ne toisiinsa. Ydinjatkeessa sijaitsee paljon autonomisen hermoston säätelyyn osallistuvia toimintoja, kuten esim. presso- ja kemoreseptorit, jotka mittaamalla verenpainetta ja -happipitoisuutta säätelevät sydämen lyöntitiheyttä ja -voimakkuutta sekä hengitysrytmiä. Aivosilta ja ydinjatke ovat myös osa aivoverkostoa.
  • Isoaivot peittävät lähes kokonaan muut osat. Sen pinta-alaa, jopa 0,2 neliömetriä, kasvattaa voimakas poimuttuneisuus. Pinnassa eli isoaivokuoressa, korteksissa, on harmaata ainetta, jonka on muodostanut neuronien soomaosat. Korteksista voidaan useimmissa kohdissa erottaa jopa kuusi päällekkäistä neuroni- ja hermosyykerrosta. Korteksin alla on valkeaa ainetta, joka on muodostunut neuronien aksoneista, joita verhoaa myeliinituppi. Aksonit yhdistävät aivojen eri osia toisiinsa ja basaaliganglioihin, harmaisiin tyvitumakkeisiin, jotka ovat valkean aineen sisällä. Basaaligangliot osallistuvat mm. liikkeiden säätelyyn. Isoaivokuoressa on edustettuna erilaisia toimintoja. Mitä suurempi ala, sen hienosäätöisempi toiminto. Isoaivot ovat jakautuneet kahteen aivopuoliskoon, joita yhdistää aivokurkiainen oikeaan ja vasempaan aivolohkoon.
  • Keskiaivot ovat väliaivojen alapuolinen osa aivoja. Keskiaivoissa kulkee runsaasti hermoratoja ja sen tumakkeet ovat vastuussa mm. vireystilan, unentuoton ja univaiheiden säätelystä sekä on osa vireystilaa säätelevästä aivoverkostosta
  • Pikkuaivot sijaitsevat takaraivossa, isoaivojen alla. Se on rakenteeltaan isoaivojen kaltainen, harmaan aineen alla valkeaa ainetta, jossa harmaita tumakkeita, vielä voimakkaammin poimuuntunut ja keskeltä miltei halki. Pikkuaivot ovat vastuussa nopeista, korjaamattomista liikkeistä, valmiiden liikemallien tuottamisesta ja lihasten synkronisaatiosta ja koordinoinnista liikkeiden aikana.
  • Väliaivot ovat isoaivojen sisällä, jonka tärkeimpiä yksiköitä ovat suuret tumakkeet talamus ja hypotalamus. Talamus toimii kaikkien muiden aistiratojen paitsi hajuradan väliasemana. Tiedon muokkaus alkaa jo talamuksessa. Hypotalamus säätelee hypofyysiä, aivolisäkettä, jonka erittämät hormonit vaikuttavat kaikkialle ruumiiseen. Hypotalamus osallistuu myös vireystilan ja vuorokausirytmin säätelyyn mm. biologisen kellon suprakiasmaattisen tumakkeen avulla. Adenohypofyysi, aivolisäkkeen etulohko, erittää hypotalamuksen säätelemänä tropiineja. Tropiinien eritystä taas säätelevät hypotalamuksen statiinit, estäjät, ja liberiinit, vapauttajat, jotka saapuvat hypofyysiin hypotalamuksesta erityisen verenkiertojärjestelmän kautta. Tropiinit stimuloivat muiden umpirauhasten toimintaa esim. tyreotropiini kilpirauhasta. Neurohypofyysi, aivolisäkkeen takalohko taas on vastuussa oksitosiinin ja vasopressiinin erityksestä. Adenohypofyysi on muodostunut kitaluun katon epiteelikudoksesta, ja on näin ollen periaatteessa puhdas rauhanen, kun taas neurohypofyysi on muodostunut väliaivojen pullistumasta ja on hermokudosta.
Keskushermosto Aivot Etuaivot Isoaivot

Rhinencephalon, Mantelitumake, Hippokampus, Neocortex, Tyvitumake, Lateral ventricles

Väliaivot

Epitalamus, Talamus, Hypotalamus, Subtalamus, Aivolisäke, Pineal gland, Third ventricle

Aivorunko Keskiaivot

Tectum, Cerebral peduncle, Pretectum, Mesencephalic duct

Ruutuaivot Metencephalon

Aivosilta, Pikkuaivot

Myelencephalon Ydinjatke
Selkäydin

Verenkierto

Ihmisen aivoihin tuovat verta neljä suurta valtimoa: oikea ja vasen nikamavaltimo sekä oikea ja vasen sisempi kaulavaltimo. Oikea ja vasen sisempi kaulavaltimo tuovat verta noin kahdelle kolmasosalle aivoista ja lopuille verta tuovat solisvaltimoiden ensimmäisestä haarasta lähtevät nikamavaltimot, jotka kulkevat kaulanikamien poikkihaarakkeiden aukkojen ja niska-aukon kautta aivoihin ja yhtyvät kallon sisällä kallonpohjanvaltimoksi. Näitä verisuonia pitkin aivoihin tulee noin yksi litra verta minuutissa.

Neuronit ja sähkökemialliset pulssit

Alin biologinen solurakenne aivoissa on sen noin 100 miljardia hermosolua, neuronia. Aivojen toiminta perustuu neuronien väliseen noin 15 000 kytkentään. Aivoissa on siis noin 1500 biljoonaa neuronien välistä kytkentää. Näissä kytkennöissä kulkevat hermoimpulssit (sähkökemiallinen ero), jotka muokkautuvat ja joita säännöstellään jokaista erikseen monimutkaisesti solun sisällä ja neuronien välisten kytkentöjen, synapsien rajapinnassa.

Energiankulutus

PET-kuva aivoista, mistä näkyy aivojen aktiivisuustaso (punainen aktiivisempi)

Aivojen neuronit vaativat paljon energiaa. Aivot ovat riippuvaisia jatkuvasta verenkierrosta, sillä aivot käyttävät energianlähteenään glukoosia, jota ne eivät kykene varastoimaan itse. Siitä huolimatta, että ihmisen aivot ovat vain kaksi prosenttia ruumiinpainosta, ne käyttävät 15 prosenttia sydämen pumppaustuotosta, 20 prosenttia hapen kokonaiskulutuksesta ja 25 prosenttia elimistön glukoosista. Levossa aivot kuluttavat energiaa suunnilleen saman verran kuin aktiivisen toiminnan aikana.[1]

Mielenfilosofia

Pääartikkeli: Mielenfilosofia

Tiedetään, että aivojen ja mielen suhde on läheinen, ja nykyajan aivotutkijoilla onkin aivojen ja mielen teorian yhdistäminen suurimpana haasteenaan. Aivot ovat kuitenkin niin monimutkainen järjestelmä, jossa kaikki vaikuttaa kaikkeen, että tarvitsemme vielä muutamia suuria läpimurtoja ennen kattavaa mielen ja aivojen yhdistettyä teoriaa.

Miten Ihmisen Aivot Järjestäytyy

Ihmisen Aivosairaudet

Ihmisen Aivotutkimus

Pääartikkeli: Neurotiede

Ihmisen aivoja tutkitaan esimerkiksi neurologiassa ja neuropsykologiassa. Suurin osa aivotutkimuksesta on kuitenkin tehty eläinten aivoja tutkimalla.

Eläinkokeilla voidaan saada aivojen toiminnasta monenlaisia tietoja. Aivot ovat hermokudosta, eikä niissä ole soluja, jotka aistisivat kipuja, mikä mahdollistaa ohuiden elektrodien sijoittamisen tutkittavan eläimen hermostoon. Näin voidaan tutkia impulssien etenemistä esimerkiksi näköaistimuksesta aivoihin. Eläinkokeilla ei ole kuitenkaan mahdollista tutkia älyllisiä ja puheeseen liittyviä toimintoja, muistia, oppimista, tajuntaa tai ajattelua, koska muiden eläinten aivot eivät yleensä vastaa näiltä osin tutkimuksen mahdollistavalla tavalla ihmisaivojen toimintaa. Aivojen eri osien tehtävistä on saatu huomattavasti tietoa erilaisten aivovaurioiden yhteydessä. Aivovaurio jollakin tietyllä alueella pään sisässä on johtanut jonkinlaiseen toimintahäiriöön, mistä on ollut mahdollista päätellä mikä aivojen alue vaikuttaa mihinkin.

Nykyaikana aivojen kuvaaminen on kehittynyt huomattavasti, minkä ansiosta pään sisustaa voidaan tutkia kalloa avaamatta. Ruiskuttamalla varjoainetta aivojen valtimoon on saatu röntgenkuvien ja sittemmin tietokonetomografian avulla yksityiskohtaista tietoa muun muassa aivoissa olevista kasvaimista, vaurioista, verenpurkauksista ja aivovaltimon pullistumista. Tietokonetomografia perustuu siihen, että aivoista otetaan useita röntgenkuvia kerroksittain. Kuvat yhdistetään tietokoneen avulla, jolloin kuva on huomattavasti tavallista röntgenkuvaa tarkempi ja kolmiulotteinen, eli kuvaa on mahdollista katsella eri suunnista. Vielä tarkempia kuvia on mahdollista saada magneettikuvauksella, jossa aivot altistetaan voimakkaille magneettiaalloille ja aivojen eri osien vesipitoisuuden erot saadaan näkymään tumman ja vaalean eri sävyinä. Tarkkoja kuvia tarjoaa myös positroniemissiotomografia eli PET-tutkimus, jolla pystytään näkemään aivojen eri alueiden aktiivisuus eri asioita ajatellessa, mikä perustuu aineenvaihdunnan vilkkauden vaihteluun eri osissa aivoja. Aivosähkökäyrä on ollut tutkimuksen apuna jo vuosikymmenten ajan. Aivosähkökäyrä eli EEG perustuu aivoissa esiintyviin sähköisiin jännitteisiin, jotka välittyvät pään ihon pintaan kiinnitettyjen elektrodien avulla. Magnetoenkefalografia eli MEG-mittaus, joka perustuu aivosolujen impulssien aiheuttamaan heikkoon magneettikenttään, mahdollistaa aivojen kuvaamisen jopa sekunnin tuhannesosan välein.

Aivot ja ikä

Psychological Science -lehden tutkimuksen mukaan mikä tahansa päätä vaativa puuhastelu ei lisää vanhenevien ihmisten aivojen tehokkuutta. Hoksottimet vahvistuvat vasta kun aletaan opetella uusia asioita, joka vaativat paneutumista, kuten digikuvaus tai tilkkutöiden teko. On myös hyvä jos uuden taidon lisääminen tuo elämään uusia sosiaalisia virikkeitä. Yhteisretkien kaltaiset puuhastelut eivät kuitenkaan yksin riittäneet kohentamaan ikäihmisten muistitaitoja. Tutkimukseen osallistui yli 200 60–90-vuotiasta.[2]

Miten Ihmisen Aivot Ajattelee ja Tuntee

Katso myös

Lähteet

  • Ramachanandran, V S (2011), The Tell-Tale Brain: A Neuroscientist's Quest for What Makes Us Human. W. W. Norton & Company.
  • Simon, Seymour (1999). The Brain. HarperTrophy. ISBN 0-688-17060-9
  • Damasio, Antonio: Itse tulee mieleen : tietoisten aivojen rakentaminen. alkuteos: Self comes to mind. Helsinki: Terra Cognita, 2011. ISBN 978-952-5697-36-0. (suomeksi)
  • Eagleman, David: Incognito : aivojen salattu elämä. Helsinki: Avain, 2012. ISBN. (suomeksi)

Viitteet

  1. Shulman R. , Rothman D., Behar K., Hyder F.: Energetic basis of brain activity: implications for neuroimaging. Trends in Neurosciences, 2004, 27. vsk, nro 8, s. 489-495. (englanniksi)
  2. Tiede: Uuden opettelu pitää skarppina. Tiede 12/2013, 2013, s. 13.

Kirjallisuutta

  • Churchland, Patricia Smith: Neurofilosofia. (Brain-wise: Studies in neurophilosophy, 2002.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2004. ISBN 952-5202-81-X.
  • Dennett, Daniel C.: Tietoisuuden selitys. (Alkuteos: Consciousness explained, 1991.) Suomentanut Tiina Kartano. Helsinki: Art house, 1999. ISBN 951-884-190-X.
  • Eagleman, David: Incognito: Aivojen salattu elämä. (Incognito: The secret lives of the brain, 2011.) Suomentanut Jaakko Kankaanpää. Helsinki: Avain, 2012. ISBN 978-951-692-911-1.
  • Gazzaniga, Michael S.: Eettiset aivot. (The ethical brain, 2005.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2006. ISBN 952-5202-97-6.
  • Järvilehto, Timo: Missä sielu sijaitsee? Psyykkisen toiminnan hermostollinen perusta. Oulu: Pohjoinen, 1987. ISBN 951-749-180-8.
  • LeDoux, Joseph: Synaptinen itse: Miten aivot tekevät minusta minut. (Synaptic self: How our brains become who we are, 2002). Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra cognita, 2003. ISBN 952-5202-57-7.
  • MacDonald, Matthew: Aivot: Käyttäjän käsikirja. (Your brain: The missing manual, 2008.). Jyväskylä: Docendo, 2009. ISBN 978-951-0-35535-0.
  • Soinila, Seppo: Aivot: Pidä huolta pääomastasi. Aikaisempi nimeke: Ajattele aivojasi (2003). Helsinki: Duodecim, 2009. ISBN 978-951-656-269-1.

Aiheesta muualla

Commons
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Ihmisaivot.