3.5: Ubongo na kamba ya mgongo

Malengo ya kujifunza

• Eleza kazi za kamba ya mgongo
• Tambua hemispheres na lobes ya ubongo
• Eleza aina ya mbinu zinazopatikana kwa madaktari na watafiti kwa picha au Scan ubongo

Ubongo ni chombo kikubwa sana kilicho na mabilioni ya neurons zinazohusiana na glia. Ni muundo wa nchi mbili, au mbili, ambao unaweza kutengwa katika lobes tofauti. Kila lobe huhusishwa na aina fulani za kazi, lakini, hatimaye, maeneo yote ya ubongo yanaingiliana ili kutoa msingi wa mawazo na tabia zetu. Katika sehemu hii, tunazungumzia shirika la jumla la ubongo na kazi zinazohusiana na maeneo mbalimbali ya ubongo, kuanzia na kile kinachoweza kuonekana kama ugani wa ubongo, kamba ya mgongo.

Kamba ya mgongo

Inaweza kusema kuwa kamba ya mgongo ni nini kinachounganisha ubongo kwa ulimwengu wa nje. Kwa sababu hiyo, ubongo unaweza kutenda. Kamba ya mgongo ni kama kituo cha relay, lakini ni smart sana. Sio tu ujumbe wa njia na kutoka kwa ubongo, lakini pia ina mfumo wake wa michakato ya moja kwa moja, inayoitwa reflexes.

Juu ya kamba ya mgongo hujiunga na shina la ubongo, ambapo michakato ya msingi ya maisha hudhibitiwa, kama vile kupumua na digestion. Kwa upande mwingine, uti wa mgongo unaishia tu chini ya mbazi—kinyume na kile tunachoweza kutarajia, haina kupanua njia yote hadi chini ya mgongo.

Kamba ya mgongo ni kazi iliyopangwa katika\(30\) makundi, sambamba na vertebrae. Kila sehemu imeshikamana na sehemu fulani ya mwili kupitia mfumo wa neva wa pembeni. Mishipa hutoka kwenye mgongo kwenye kila vertebra. Mishipa ya hisia huleta ujumbe ndani; mishipa ya motor hutuma ujumbe nje kwa misuli na viungo. Ujumbe kusafiri kwenda na kutoka ubongo kupitia kila sehemu.

Ujumbe fulani wa hisia hufanywa mara moja na kamba ya mgongo, bila pembejeo yoyote kutoka kwa ubongo. Kuondolewa kutoka joto na jerk ya magoti ni mifano miwili. Wakati ujumbe wa hisia hukutana na vigezo fulani, kamba ya mgongo huanzisha reflex moja kwa moja. Ishara hupita kutoka ujasiri wa hisia hadi kituo cha usindikaji rahisi, ambacho kinaanzisha amri ya magari. Sekunde ni kuokolewa, kwa sababu ujumbe hawana kwenda ubongo, kusindika, na kupata alimtuma nyuma. Katika masuala ya kuishi, reflexes ya mgongo inaruhusu mwili kuitikia haraka sana.

Kamba ya mgongo inalindwa na vertebrae ya bony na imefungwa katika maji ya cerebrospinal, lakini majeraha bado hutokea. Wakati kamba ya mgongo imeharibiwa katika sehemu fulani, makundi yote ya chini hukatwa kutoka kwenye ubongo, na kusababisha kupooza. Kwa hiyo, chini ya uharibifu wa mgongo ni, kazi chache mtu aliyejeruhiwa hupoteza.

Hemispheres mbili

Upeo wa ubongo, unaojulikana kama gamba la ubongo, haukutofautiana sana, unaojulikana na muundo tofauti wa mikunjo au matuta, inayojulikana kama gyri (umoja: gyrus), na grooves, inayojulikana kama sulci (umoja: sulcus), inavyoonekana katika. Hizi gyri na sulci huunda alama muhimu ambazo zinatuwezesha kutenganisha ubongo katika vituo vya kazi. Sulcus maarufu zaidi, inayojulikana kama fissure ya longitudinal, ni groove ya kina ambayo hutenganisha ubongo ndani ya nusu mbili au hemispheres: hemisphere ya kushoto na hemispheres ya kulia.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Upeo wa ubongo umefunikwa na gyri na sulci. Sulcus ya kina inaitwa fissure, kama vile fissure ya longitudinal ambayo hugawanya ubongo ndani ya hemispheres ya kushoto na ya kulia. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Bruce Blaus)

Kuna ushahidi wa utaalamu fulani wa kazi-inajulikana kama lateralization -katika kila ulimwengu, hasa kuhusu tofauti katika uwezo wa lugha. Zaidi ya hayo, hata hivyo, tofauti ambazo zimepatikana zimekuwa ndogo. Tunachojua ni kwamba hemphere ya kushoto inadhibiti nusu sahihi ya mwili, na hemisphere ya haki inadhibiti nusu ya kushoto ya mwili.

Hemispheres mbili zinaunganishwa na bendi nyembamba ya nyuzi za neural inayojulikana kama callosum corpus, yenye axons\(200\) milioni. Callosum corpus inaruhusu hemispheres mbili kuwasiliana na kila mmoja na inaruhusu habari kusindika upande mmoja wa ubongo kuwa pamoja na upande mwingine.

Kwa kawaida, hatujui majukumu tofauti ambayo hemispheres zetu mbili zinacheza katika kazi za kila siku, lakini kuna watu ambao wanajua uwezo na kazi za hemispheres zao mbili vizuri kabisa. Katika baadhi ya matukio ya kifafa kali, madaktari huchagua kukata callosum corpus kama njia ya kudhibiti kuenea kwa kukamata (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Wakati hii ni chaguo bora cha matibabu, husababisha watu ambao wamegawanyika akili. Baada ya upasuaji, wagonjwa hawa wa mgawanyiko wa ubongo huonyesha tabia mbalimbali za kuvutia. Kwa mfano, mgonjwa wa mgawanyiko wa ubongo hawezi kutaja picha inayoonyeshwa kwenye uwanja wa kushoto wa mgonjwa kwa sababu habari inapatikana tu katika hemisphere ya haki isiyo ya kawaida. Hata hivyo, wana uwezo wa kurejesha picha kwa mkono wao wa kushoto, ambao pia unadhibitiwa na hekta ya haki. Wakati ulimwengu wa kushoto wa maneno unaona picha ambayo mkono ulichora, mgonjwa anaweza kuitaja (kuchukua hemisphere ya kushoto inaweza kutafsiri kile kilichotolewa na mkono wa kushoto).

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): (a, b) Callosum corpus inaunganisha hemispheres ya kushoto na ya kulia ya ubongo. (c) Mwanasayansi hueneza ubongo huu wa kondoo uliogawanyika mbali ili kuonyesha callosum corpus kati ya hemispheres. (mikopo c: mabadiliko ya kazi na Aaron Bornstein)

Mengi ya kile tunachokijua kuhusu kazi za maeneo mbalimbali ya ubongo linatokana na kusoma mabadiliko katika tabia na uwezo wa watu ambao wamepata uharibifu wa ubongo. Kwa mfano, watafiti hujifunza mabadiliko ya kitabia yanayosababishwa na viboko kujifunza kuhusu kazi za maeneo maalum ya ubongo. Kiharusi, kinachosababishwa na usumbufu wa mtiririko wa damu kwenye kanda katika ubongo, husababisha kupoteza kazi ya ubongo katika eneo lililoathiriwa. Uharibifu unaweza kuwa katika eneo ndogo, na, ikiwa ni, hii inatoa watafiti fursa ya kuunganisha mabadiliko yoyote ya tabia ya eneo fulani. Aina za upungufu zilizoonyeshwa baada ya kiharusi zitategemea mahali ambapo katika ubongo uharibifu ulitokea.

Fikiria Theona, mwanamke mwenye akili, mwenye kujitegemea, ambaye ni umri wa\(62\) miaka. Hivi karibuni, alipata kiharusi katika sehemu ya mbele ya hemisphere yake ya haki. Matokeo yake, ana shida kubwa kusonga mguu wake wa kushoto. (Kama ulivyojifunza mapema, hemisphere ya haki inadhibiti upande wa kushoto wa mwili; pia, vituo vya magari kuu vya ubongo viko mbele ya kichwa, kwenye lobe ya mbele.) Theona pia amepata mabadiliko ya tabia. Kwa mfano, wakati wa sehemu ya mazao ya duka la vyakula, wakati mwingine hula zabibu, jordgubbar, na apples moja kwa moja kutoka mapipa yao kabla ya kulipa kwao. Tabia-ambayo ingekuwa aibu sana kwake kabla ya kiharusi - ni sawa na uharibifu katika mkoa mwingine katika lobe ya paji - gamba la mbele, ambalo linahusishwa na hukumu, hoja, na udhibiti wa msukumo.

Forebrain Miundo

Hemispheres mbili za kamba ya ubongo ni sehemu ya forebrain, ambayo ni sehemu kubwa ya ubongo. Forebrain ina gamba la ubongo na idadi ya miundo mingine ambayo iko chini ya gamba (inayoitwa miundo subcortical): thalamus, hypothalamus, tezi ya pituitari, na mfumo wa limbic (ukusanyaji wa miundo). Kamba ya ubongo, ambayo ni uso wa nje wa ubongo, inahusishwa na michakato ya kiwango cha juu kama vile ufahamu, mawazo, hisia, hoja, lugha, na kumbukumbu. Kila hemphere ya ubongo inaweza kugawanywa katika lobes nne, kila kuhusishwa na kazi tofauti.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Ubongo na sehemu zake zinaweza kugawanywa katika makundi matatu makuu: forebrain, midbrain, na hindbrain.

Lobes ya Ubongo

Vipande vinne vya ubongo ni lobes ya mbele, parietal, temporal, na occipital. Lobe ya mbele iko katika sehemu ya mbele ya ubongo, ikitembea nyuma kwenye fissure inayojulikana kama sulcus kuu. Lobe ya mbele inashiriki katika hoja, udhibiti wa magari, hisia, na lugha. Ina kamba ya motor, ambayo inashiriki katika kupanga na kuratibu harakati; kamba ya prefrontal, ambayo inawajibika kwa utendaji wa utambuzi wa ngazi ya juu; na eneo la Broca, ambalo ni muhimu kwa lugha uzalishaji.

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Vipande vya ubongo vinaonyeshwa.

Watu ambao wanakabiliwa na uharibifu wa eneo la Broca wana shida kubwa kuzalisha lugha ya aina yoyote. Kwa mfano, Padma alikuwa mhandisi wa umeme ambaye alikuwa hai kijamii na kujali, kushiriki mama. Karibu miaka ishirini iliyopita, alikuwa katika ajali ya gari na alipata uharibifu wa eneo lake la Broca. Alipoteza kabisa uwezo wa kuzungumza na kuunda aina yoyote ya lugha yenye maana. Hakuna chochote kibaya kwa kinywa chake au kamba zake za sauti, lakini hawezi kuzalisha maneno. Anaweza kufuata maelekezo lakini hawezi kujibu kwa maneno, na anaweza kusoma lakini haandika tena. Anaweza kufanya kazi za kawaida kama kukimbia sokoni kununua maziwa, lakini hakuweza kuwasiliana kwa maneno ikiwa hali inaita.

Pengine kesi maarufu zaidi ya uharibifu wa lobe ya mbele ni ile ya mtu kwa jina la Phineas Gage. Tarehe 13 Septemba 1848, Gage (umri\(25\)) alikuwa akifanya kazi kama msimamizi wa reli huko Vermont. Yeye na wafanyakazi wake walikuwa wakitumia fimbo ya chuma ili kupiga mabomu chini ndani ya shimo la mlipuko ili kuondoa mwamba kwenye njia ya reli. Kwa bahati mbaya, fimbo ya chuma iliunda cheche na kusababisha fimbo kulipuka nje ya shimo la ulipuaji, ndani ya uso wa Gage, na kupitia fuvu lake. Ingawa amelala katika bwawa la damu yake mwenyewe na suala la ubongo linalojitokeza kutoka kichwa chake, Gage alikuwa na ufahamu na uwezo wa kuamka, kutembea, na kuzungumza. Lakini katika miezi iliyofuata ajali yake, watu waliona kuwa utu wake ulikuwa umebadilika. Wengi wa marafiki zake walimuelezea kuwa hakuwa mwenyewe tena. Kabla ya ajali hiyo, ilisemekana kuwa Gage alikuwa mtu mzuri, mwenye upole, lakini alianza kuishi kwa njia isiyo ya kawaida na isiyofaa baada ya ajali hiyo. Mabadiliko hayo katika utu yatakuwa sawa na kupoteza udhibiti wa msukumo-kazi ya lobe ya mbele.

Zaidi ya uharibifu wa lobe ya mbele yenyewe, uchunguzi unaofuata katika njia ya fimbo pia ulibainisha uharibifu unaowezekana wa njia kati ya lobe ya mbele na miundo mingine ya ubongo, ikiwa ni pamoja na mfumo wa limbic. Kwa uhusiano kati ya kazi za kupanga za lobe ya mbele na michakato ya kihisia ya mfumo wa limbic iliyokatwa, Gage alikuwa na ugumu wa kudhibiti msukumo wake wa kihisia.

Hata hivyo, kuna ushahidi unaopendekeza kuwa mabadiliko makubwa katika utu wa Gage yalikuwa yameenea na yamepambwa. Kesi ya Gage ilitokea katikati ya mjadala wa\(19^{th}\) karne juu ya ujanibi—kuhusu kama maeneo fulani ya ubongo yanahusishwa na kazi fulani. Kwa misingi ya taarifa ndogo sana kuhusu Gage, kiwango cha kuumia kwake, na maisha yake kabla na baada ya ajali, wanasayansi walijaribu kupata msaada kwa maoni yao wenyewe, kwa upande wowote wa mjadala waliyoanguka (Macmillan, 1999).

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): (a) Phineas Gage ana fimbo ya chuma ambayo imepenya fuvu lake katika ajali ya ujenzi wa reli ya 1848. (b) Kamba ya prefrontal ya Gage iliharibiwa sana katika hemisphere ya kushoto. Fimbo hiyo iliingia uso wa Gage upande wa kushoto, ikapita nyuma ya jicho lake, akaondoka juu ya fuvu lake, kabla ya kutua umbali wa futi 80. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Jack na Beverly Wilgus)

Lobe ya parietali ya ubongo iko mara moja nyuma ya lobe ya mbele, na inashiriki katika usindikaji habari kutoka kwa akili za mwili. Ina kamba ya somatosensory, ambayo ni muhimu kwa usindikaji habari za hisia kutoka katika mwili, kama vile kugusa, joto, na maumivu. Kamba ya somatosensory imeandaliwa topographically, ambayo ina maana kwamba uhusiano wa anga uliopo katika mwili huhifadhiwa juu ya uso wa kamba ya somatosensory. Kwa mfano, sehemu ya kamba ambayo inachukua habari za hisia kutoka kwa mkono ni karibu na sehemu inayochukua habari kutoka kwa mkono.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Mahusiano ya anga katika mwili yanaonekana katika shirika la kamba ya somatosensory.

Lobe ya muda iko upande wa kichwa (maana ya muda “karibu na mahekalu”), na inahusishwa na kusikia, kumbukumbu, hisia, na baadhi ya vipengele vya lugha. Kamba ya ukaguzi, eneo kuu linalohusika na usindikaji habari za ukaguzi, iko ndani ya lobe ya muda. Eneo la Wernicke, muhimu kwa ufahamu wa hotuba, pia iko hapa. Ingawa watu wenye uharibifu wa eneo la Broca wana shida ya kuzalisha lugha, wale walio na uharibifu wa eneo la Wernicke wanaweza kuzalisha lugha ya busara, lakini hawawezi kuielewa.

Kielelezo\(\PageIndex{7}\): Uharibifu wa eneo la Broca au eneo la Wernicke unaweza kusababisha kupungua kwa lugha. Aina ya upungufu ni tofauti sana, hata hivyo, kulingana na eneo ambalo linaathiriwa.

Lobe ya occipital iko nyuma ya ubongo, na ina cortex ya msingi ya kuona, ambayo inawajibika kwa kutafsiri habari zinazoingia za kuona. Kamba ya occipital imeandaliwa retinotopically, ambayo ina maana kuna uhusiano wa karibu kati ya nafasi ya kitu katika uwanja wa kuona mtu na nafasi ya uwakilishi wa kitu hicho kwenye kamba. Utajifunza mengi zaidi kuhusu jinsi maelezo ya kuona yanayotumiwa kwenye lobe ya occipital unapojifunza hisia na mtazamo.

. Maeneo mengine ya Forebrain

Sehemu nyingine za forebrain, ziko chini ya kamba ya ubongo, ni pamoja na thalamus na mfumo wa limbic. Thalamus ni relay ya hisia kwa ubongo. Hisia zetu zote, isipokuwa harufu, hupelekwa kupitia thalamus kabla ya kuelekezwa kwenye maeneo mengine ya ubongo kwa ajili ya usindikaji.

Kielelezo\(\PageIndex{8}\): Thalamus hutumika kama kituo cha relay cha ubongo ambapo hisia nyingi hupelekwa kwa ajili ya usindikaji.

Mfumo wa limbic unahusishwa katika usindikaji wote hisia na kumbukumbu. Kushangaza, hisia ya miradi ya harufu moja kwa moja kwenye mfumo wa limbic; kwa hiyo, haishangazi, harufu inaweza kumfanya majibu ya kihisia kwa njia ambazo mbinu zingine za hisia haziwezi. Mfumo wa limbic unajumuisha miundo tofauti, lakini tatu za muhimu zaidi ni hippocampus, amygdala, na hypothalamus. Hippocampus ni muundo muhimu kwa ajili ya kujifunza na kumbukumbu. Amygdala inahusika katika uzoefu wetu wa hisia na katika kuunganisha maana ya kihisia kwa kumbukumbu zetu. Hypothalamus inasimamia michakato kadhaa ya homeostatic, ikiwa ni pamoja na udhibiti wa joto la mwili, hamu ya chakula, na shinikizo la damu. Hypothalamus pia hutumika kama interface kati ya mfumo wa neva na mfumo wa endocrine na katika udhibiti wa motisha na tabia ya ngono.

Kielelezo\(\PageIndex{9}\): Mfumo wa limbic unahusishwa katika kupatanisha majibu ya kihisia na kumbukumbu

Kesi ya Henry Molaison (H.M.)

Mwaka wa 1953, Henry Gustav Molaison (H. M.) alikuwa mtu\(27\) mwenye umri wa miaka aliyepata mshtuko mkali. Katika jaribio la kudhibiti mshtuko wake, H.M. alifanyiwa upasuaji wa ubongo ili kuondoa hippocampus yake na amygdala. Kufuatia upasuaji huo, mshtuko wa H.M ulikuwa mdogo sana, lakini pia aliteseka matokeo yasiyotarajiwa-na ya kuanguka-ya upasuaji: alipoteza uwezo wake wa kuunda aina nyingi za kumbukumbu mpya. Kwa mfano, hakuweza kujifunza ukweli mpya, kama vile ambaye alikuwa rais wa Marekani. Aliweza kujifunza ujuzi mpya, lakini baadaye hakuwa na kumbukumbu ya kujifunza. Kwa mfano, wakati anaweza kujifunza kutumia kompyuta, angekuwa na kumbukumbu ya fahamu ya milele baada ya kutumia moja. Hakuweza kukumbuka nyuso mpya, na hakuweza kukumbuka matukio, hata mara baada ya kutokea. Watafiti walikuwa fascinated na uzoefu wake, na yeye ni kuchukuliwa moja ya kesi zaidi alisoma katika historia ya matibabu na kisaikolojia (Hardt, Einarsson, & Nader, 2010; Squire, 2009). Hakika, kesi yake imetoa ufahamu mkubwa katika jukumu ambalo hippocampus inacheza katika kuimarisha kujifunza mpya katika kumbukumbu wazi.

Miundo ya Midbrain na Hindbrain

Ubongo wa kati hujumuisha miundo iliyoko ndani ya ubongo, kati ya ubongo na hindbrain. Uundaji wa reticular unazingatia katikati ya ubongo, lakini kwa kweli huendelea hadi kwenye forebrain na chini ndani ya hindbrain. Malezi ya reticular ni muhimu katika kusimamia mzunguko wa usingizi/wake, kuamka, tahadhari, na shughuli za magari.

Substantia nigra (Kilatini kwa “dutu nyeusi”) na eneo la tegmental ya tumbo (VTA) pia ziko katika midbrain. Mikoa yote ina miili ya seli inayozalisha dopamine ya neurotransmitter, na zote mbili ni muhimu kwa harakati. Uharibifu wa nigra ya substantia na VTA inahusika katika ugonjwa wa Parkinson. Aidha, miundo hii ni kushiriki katika mood, zawadi, na madawa ya kulevya (Berridge & Robinson, 1998; Gardner, 2011; George, Le Moal, & Koob, 2012).

Kielelezo\(\PageIndex{10}\): Substantia nigra na tumbo tegmental eneo (VTA) ziko katika midbrain.

Hindbrain iko nyuma ya kichwa na inaonekana kama ugani wa kamba ya mgongo. Ina medulla, pons, na cerebellum. Medulla hudhibiti michakato ya moja kwa moja ya mfumo wa neva wa uhuru, kama vile kupumua, shinikizo la damu, na kiwango cha moyo. Neno pons linamaanisha “daraja,” na kama jina linavyoonyesha, pons hutumikia kuunganisha ubongo na kamba ya mgongo. Pia inashiriki katika kusimamia shughuli za ubongo wakati wa usingizi. Medulla, pons, na midbrain pamoja hujulikana kama shina la ubongo.

Kielelezo\(\PageIndex{11}\): Pons, medulla, na cerebellum hufanya hindbrain.

Cerebellum (Kilatini kwa “ubongo mdogo”) hupokea ujumbe kutoka kwa misuli, tendons, viungo, na miundo katika sikio letu ili kudhibiti usawa, uratibu, harakati, na ujuzi wa magari. Cerebellum pia inadhaniwa kuwa eneo muhimu kwa usindikaji baadhi ya aina za kumbukumbu. Hasa, kumbukumbu ya kiutaratibu, au kumbukumbu inayohusika katika kujifunza na kukumbuka jinsi ya kufanya kazi, inadhaniwa kuhusishwa na cerebellum. Kumbuka kwamba H. M. hakuweza kuunda kumbukumbu mpya wazi, lakini angeweza kujifunza kazi mpya. Hii inawezekana kutokana na ukweli kwamba cerebellum ya H. m. imebakia intact.

UNAFIKIRI NINI: Ubongo Wafu na juu ya Usaidizi wa Maisha

Ungefanya nini ikiwa mke wako au mpendwa wako alitangazwa kuwa amekufa kwa ubongo lakini mwili wake ulikuwa unaendelea kuwa hai na vifaa vya matibabu? Uamuzi wa nani unapaswa kuwa kuondoa tube ya kulisha? Je, gharama za huduma za matibabu ziwe sababu?

Mnamo Februari 25, 1990, mwanamke wa Florida aitwaye Terri Schiavo alikamatwa kwa moyo, inaonekana kusababishwa na sehemu ya bulimic. Hatimaye alifufuliwa, lakini ubongo wake ulikuwa umepunguzwa oksijeni kwa muda mrefu. Uchunguzi wa ubongo ulionyesha kuwa hapakuwa na shughuli katika kamba yake ya ubongo, na alipata shida kali na ya kudumu ya ubongo. Kimsingi, Schiavo alikuwa katika hali ya mimea. Wataalamu wa matibabu waliamua kwamba hawezi kamwe tena kuhamia, kuzungumza, au kujibu kwa njia yoyote. Ili kubaki hai, alihitaji tube ya kulisha, na hapakuwa na nafasi ya kuwa hali yake ingeweza kuboresha.

Wakati mwingine, macho ya Schiavo yangehamia, na wakati mwingine angeweza kuomboleza. Licha ya kusisitiza kwa madaktari kinyume chake, wazazi wake waliamini kwamba hizi zilikuwa ishara kwamba alikuwa anajaribu kuwasiliana nao.

Baada ya\(12\) miaka, mume wa Schiavo alisema kuwa mke wake hakutaka kuhifadhiwa hai bila hisia, hisia, au shughuli za ubongo. Wazazi wake, hata hivyo, walikuwa sana dhidi ya kuondoa tube yake ya kulisha. Hatimaye, kesi ilifanya njia yake kwa mahakama, wote katika jimbo la Florida na katika ngazi ya shirikisho. Kufikia mwaka wa 2005, mahakama zilipatikana kwa ajili ya mume wa Schiavo, na tube ya kulisha iliondolewa Machi 18, 2005. Schiavo alikufa\(13\) siku baadaye.

Kwa nini macho ya Schiavo wakati mwingine yalihamia, na kwa nini aliomboleza? Ingawa sehemu za ubongo wake zinazodhibiti mawazo, harakati za hiari, na hisia ziliharibiwa kabisa, shina lake la ubongo lilikuwa bado lisilofaa. Medulla yake na pons kudumisha kinga yake na kusababisha harakati involuntary ya macho yake na groans mara kwa mara. Zaidi ya kipindi cha\(15\) miaka ambayo alikuwa kwenye tube ya kulisha, gharama za matibabu za Schiavo zinaweza kuwa zimekuwa na dola milioni 7 (Arnst, 2003).

Maswali haya yaliletwa kwa dhamiri maarufu\(25\) miaka iliyopita katika kesi ya Terri Schiavo, na wanaendelea leo. Mwaka 2013, msichana\(13\) mwenye umri wa miaka ambaye alipata matatizo baada ya upasuaji wa tonsil alitangazwa kuwa ubongo amekufa. Kulikuwa na vita kati ya familia yake, ambaye alitaka yake kubaki katika msaada wa maisha, na sera za hospitali kuhusu watu waliotangaza ubongo amekufa. Katika kesi nyingine ngumu ya 2013—14 huko Texas, mtaalamu wa EMT mjamzito alitangaza kuwa amekufa kwa ubongo alihifadhiwa hai kwa wiki, licha ya maelekezo ya mwenzi wake, ambayo yalikuwa yanategemea matakwa yake ikiwa hali hii itoke. Katika kesi hiyo, sheria za serikali zilizotengenezwa kulinda fetusi isiyozaliwa ilizingatiwa mpaka madaktari waliamua fetusi isiyofaa.

Maamuzi yanayozunguka majibu ya matibabu kwa wagonjwa waliotangaza ubongo wafu ni ngumu. Unafikiria nini kuhusu masuala haya?

Ubongo Imaging

Umejifunza jinsi kuumia kwa ubongo kunaweza kutoa taarifa kuhusu kazi za sehemu tofauti za ubongo. Kwa kuongezeka, hata hivyo, tuna uwezo wa kupata taarifa hiyo kwa kutumia mbinu za upigaji picha za ubongo kwa watu ambao hawajapata kuumia kwa ubongo. Katika sehemu hii, tunaangalia kwa kina zaidi baadhi ya mbinu zinazopatikana kwa kupiga picha za ubongo, ikiwa ni pamoja na mbinu zinazotegemea mionzi, mashamba ya magnetic, au shughuli za umeme ndani ya ubongo.

Mbinu Kuhusisha mionzi

Scan ya tomography ya kompyuta (CT) inahusisha kuchukua idadi ya\(x\) -rays ya sehemu fulani ya mwili wa mtu au ubongo. \(x\)-rays hupita kupitia tishu za densities tofauti kwa viwango tofauti, kuruhusu kompyuta kujenga picha ya jumla ya eneo la mwili kuwa scanned. Scan ya CT mara nyingi hutumiwa kuamua kama mtu ana tumor, au atrophy muhimu ya ubongo.

Kielelezo\(\PageIndex{12}\): Scan ya CT inaweza kutumika kuonyesha tumors za ubongo. (a) Picha upande wa kushoto inaonyesha ubongo wenye afya, ambapo (b) picha upande wa kulia inaonyesha tumor ya ubongo katika lobe ya kushoto ya mbele. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na “Aceofhearts1968"/Wikimedia Commons; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Roland Schmitt et al)

Positron chafu tomography (PET) scans kujenga picha ya hai, kazi ubongo. Mtu anayepokea vinywaji vya PET au anajitenga na dutu ya mionzi yenye upole, inayoitwa tracer. Mara moja katika damu, kiasi cha tracer katika kanda yoyote ya ubongo inaweza kufuatiliwa. Kama maeneo ya ubongo yanafanya kazi zaidi, damu zaidi inapita kwenye eneo hilo. Kompyuta inaangalia harakati za mtafiti na hujenga ramani mbaya ya maeneo ya kazi na yasiyo ya kazi ya ubongo wakati wa tabia iliyotolewa. Vipimo vya PET vinaonyesha undani kidogo, hawawezi kubainisha matukio kwa wakati, na kuhitaji ubongo uwe wazi kwa mionzi; kwa hiyo, mbinu hii imebadilishwa na fMRI kama chombo mbadala cha uchunguzi. Hata hivyo, pamoja na CT, teknolojia ya PET bado inatumiwa katika mazingira fulani. Kwa mfano, CT/PET scans kuruhusu upigaji picha bora ya shughuli ya neurotransmitter receptors na kufungua fursa mpya katika utafiti schizophrenia. Katika teknolojia hii ya mseto CT/PET, CT inachangia picha wazi za miundo ya ubongo, wakati PET inaonyesha shughuli za ubongo.

Kielelezo\(\PageIndex{13}\): Scan PET ni muhimu kwa kuonyesha shughuli katika sehemu mbalimbali za ubongo. (mikopo: Afya na Idara ya Huduma za Binadamu, Taasisi za Taifa za Afya)

Mbinu Kuhusisha Mashamba magnetic

Katika imaging resonance magnetic (MRI), mtu huwekwa ndani ya mashine inayozalisha shamba kali la magnetic. Uwanja wa sumaku husababisha atomi za hidrojeni katika seli za mwili kusogea. Wakati shamba la magnetic limezimwa, atomi za hidrojeni hutoa ishara za umeme wanaporudi kwenye nafasi zao za awali. Tishu za densities tofauti hutoa ishara tofauti, ambazo kompyuta hutafsiri na maonyesho kwenye kufuatilia. Kazi magnetic resonance imaging (fMRI) inafanya kazi kwa kanuni sawa, lakini inaonyesha mabadiliko katika shughuli za ubongo baada ya muda kwa kufuatilia mtiririko wa damu na viwango vya oksijeni. FMRI hutoa picha za kina zaidi za muundo wa ubongo, pamoja na usahihi bora kwa wakati, kuliko iwezekanavyo katika vipimo vya PET. Kwa kiwango chao cha juu cha undani, MRI na fMRI mara nyingi hutumiwa kulinganisha akili za watu wenye afya na akili za watu binafsi wanaotambuliwa na matatizo ya kisaikolojia. Ulinganisho huu husaidia kuamua ni tofauti gani za kimuundo na za kazi zilizopo kati ya wakazi hawa.

Kielelezo\(\PageIndex{14}\): FMRI inaonyesha shughuli katika ubongo baada ya muda. Picha hii inawakilisha sura moja kutoka kwa fMRI. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Kim J, Matthews NL, Park S.)

Mbinu zinazohusisha shughuli za Umeme

Katika hali fulani, ni muhimu kupata ufahamu wa shughuli za jumla za ubongo wa mtu, bila kuhitaji habari juu ya eneo halisi la shughuli. Electroencephalography (EEG) hutumikia kusudi hili kwa kutoa kipimo cha shughuli za umeme za ubongo. Safu ya electrodes huwekwa karibu na kichwa cha mtu. Ishara zilizopatikana na electrodes husababisha kuchapishwa kwa shughuli za umeme za ubongo wake, au ubongo, kuonyesha mzunguko (idadi ya mawimbi kwa pili) na amplitude (urefu) wa ubongo ulioandikwa, kwa usahihi ndani ya nukta. Taarifa hiyo husaidia hasa kwa watafiti wanaojifunza mifumo ya usingizi kati ya watu wenye matatizo ya usingizi.

Kielelezo\(\PageIndex{15}\): Kutumia kofia na electrodes, utafiti wa kisasa wa EEG unaweza kujifunza muda sahihi wa shughuli za ubongo kwa ujumla. (mikopo: SMI Eye Tracking)

Muhtasari

Ubongo una hemispheres mbili, kila kudhibiti upande wa pili wa mwili. Kila hemphere inaweza kugawanywa katika lobes tofauti: mbele, parietal, temporal, na occipital. Mbali na maskio ya kamba ya ubongo, forebrain inajumuisha thalamus (relay ya hisia) na mfumo wa limbic (mzunguko wa hisia na kumbukumbu). Midbrain ina malezi ya reticular, ambayo ni muhimu kwa usingizi na kuamka, pamoja na substantia nigra na eneo la tegmental ya tumbo. Miundo hii ni muhimu kwa harakati, malipo, na michakato ya addictive. Hindbrain ina miundo ya shina la ubongo (medulla, pons, na midbrain), ambayo hudhibiti kazi moja kwa moja kama kupumua na shinikizo la damu. Hindbrain pia ina cerebellum, ambayo husaidia kuratibu harakati na aina fulani za kumbukumbu.

Watu walio na uharibifu wa ubongo wamejifunza sana kutoa taarifa kuhusu jukumu la maeneo mbalimbali ya ubongo, na maendeleo ya hivi karibuni katika teknolojia yanatuwezesha kupata habari sawa na upigaji picha muundo wa ubongo na kazi. Mbinu hizi ni pamoja na CT, PET, MRI, fMRI, na EEG.

faharasa

amygdala

muundo katika mfumo wa limbic kushiriki katika uzoefu wetu wa hisia na kuunganisha maana ya kihisia kwa kumbukumbu zetu

gamba la ukaguzi

ukanda wa kamba katika lobe ya muda ambayo inawajibika kwa usindikaji habari za ukaguzi

Eneo la Broca

kanda katika ulimwengu wa kushoto kwamba ni muhimu kwa ajili ya uzalishaji wa lugha

cerebellum

muundo hindbrain kwamba udhibiti usawa wetu, uratibu, harakati, na ujuzi motor, na ni mawazo kuwa muhimu katika usindikaji baadhi ya aina ya kumbukumbu

gamba la ubongo

uso wa ubongo kwamba ni kuhusishwa na uwezo wetu juu ya akili

tomography ya kompyuta (CT) Scan

imaging mbinu ambayo kompyuta kuratibu na samlar x-rays nyingi ya eneo fulani

corpus callosum

nene bendi ya nyuzi neural kuunganisha ubongo wa ubongo mbili

electroencephalography (EEG)

kurekodi shughuli za umeme za ubongo kupitia electrodes kwenye kichwa

ubongoji wa mbele

sehemu kubwa ya ubongo, iliyo na kamba ya ubongo, thalamus, na mfumo wa limbic, kati ya miundo mingine

lobe ya mbele

sehemu ya kamba ya ubongo inayohusika katika hoja, udhibiti wa magari, hisia, na lugha; ina cortex motor

kazi magnetic resonance imaging (fMRI)

MRI ambayo inaonyesha mabadiliko katika shughuli za kimetaboliki kwa muda

gyrus

(wingi: gyri) mapema au ridge juu ya kamba ya ubongo

nusu tufe

nusu ya kushoto au ya kulia ya ubongo

hindbrain

mgawanyiko wa ubongo zenye medulla, pons, na cerebellum

hippocampus

muundo katika lobe ya muda inayohusishwa na kujifunza na kumbukumbu

hypothalamus

muundo wa forebrain ambao unasimamia motisha na tabia ya ngono na michakato kadhaa ya homeostatic; hutumika kama interface kati ya mfumo wa neva na mfumo wa endocrine

lateralization

dhana kwamba kila ulimwengu wa ubongo ni kuhusishwa na kazi maalumu

mfumo wa limbic

ukusanyaji wa miundo kushiriki katika usindikaji hisia na kumbukumbu

fissure ya muda mrefu

Groove ya kina katika kamba ya ubongo

imaging resonance magnetic (MRI)

magnetic mashamba kutumika kuzalisha picha ya tishu kuwa imaged

medulla

muundo wa hindbrain unaodhibiti michakato ya automatiska kama kupumua, shinikizo la damu, na kiwango cha moyo

ubongo wa kati

mgawanyiko wa ubongo iko kati ya forebrain na hindbrain; ina malezi ya reticular

motor cortex

ukanda wa kamba kushiriki katika kupanga na kuratibu harakati

lobe ya occipital

sehemu ya kamba ya ubongo inayohusishwa na usindikaji wa kuona; ina cortex ya msingi ya Visual

lobe ya parietali

sehemu ya kamba ya ubongo inayohusika katika usindikaji habari mbalimbali za hisia na ufahamu; ina cortex ya msingi ya somatosensory

poni

muundo wa hindbrain unaounganisha ubongo na kamba ya mgongo; kushiriki katika kusimamia shughuli za ubongo wakati wa usingizi

positron chafu tomography (PET) Scan

inahusisha kuingiza watu wenye dutu kali ya mionzi na mabadiliko ya ufuatiliaji katika mtiririko wa damu kwenye mikoa tofauti ya ubongo

gamba la mbele

eneo katika lobe frontal kuwajibika kwa utendaji wa ngazi ya juu ya utambuzi

malezi ya menomeno

muundo wa midbrain muhimu katika kusimamia mzunguko wa usingizi/wake, kuamka, tahadhari, na shughuli za magari

somatosensory cortex

muhimu kwa ajili ya usindikaji habari hisia kutoka katika mwili, kama vile kugusa, joto, na maumivu

nigra kubwa

midbrain muundo ambapo dopamine ni zinazozalishwa; kushiriki katika udhibiti wa harakati

sulcus

(wingi: sulci) depressions au grooves katika kamba ya ubongo

lobe ya muda

sehemu ya kamba ya ubongo inayohusishwa na kusikia, kumbukumbu, hisia, na baadhi ya vipengele vya lugha; ina cortex ya msingi ya ukaguzi

thelamasi

relay ya hisia kwa ubongo

eneo la tegmental ya tumbo (VTA)

midbrain muundo ambapo dopamine ni zinazozalishwa: kuhusishwa na mood, zawadi, na madawa ya kulevya

Eneo la Wernicke

muhimu kwa ufahamu wa hotuba

Contributors and Attributions

• Template:ContribOpenSTAXPsych