Intro til hjernens fysiologi og funktion

Introduktion

Hjernen kan inddeles i mange dele, som hver varetager forskellige funktioner. Her bliver de vigtigste områder kort gennemgået sammen med deres funktion.

Figur 1. Oversigt over hjernen.

Centralnervesystemet (CNS) består af storhjernen (cerebrum), lillehjernen (cerebellum) og hjernestammen (truncus encephalicus). Hjernen er inddelt i to hemisfærer. Den venstre hemisfære fokuserer på detaljer (som et ansigt i en mængde), mens den højre del fokuserer på den brede baggrund (for at forstå placeringen i rummet). Den yderste del af hemisfæren kaldes cortex. Cortex er den del af hjernen, som bearbejder sensoriske indtryk og står for de kognitive funktioner som at tænke, huske og tage beslutninger. Cortex kan inddeles i fire lapper.

Pandelap (frontallap): Er den forreste del af hjernen. Den tager sig af bevidst tankegang, planlægning og organisering. Den varetager også store dele af hukommelse og opmærksomhed. Tillige har den stor betydning for vores følelsesliv.

Isselap (partietalap): Sidder bag frontallappen og står for opfattelsen af de forskellige sanseindtryk, smerte, berøring, tryk og temperatur, samt føle- og bevægefunktionen.

Tindingelap (temporallap): Denne del sidder under partietal- og frontallapperne. Denne del af hjernen tager sig af sanser som lugt, smag og hørelse. Ligeledes tager den sig af behandling og lagringen af hukommelse.

Nakkelap (baglap/occipitallap): Sidder i bageste del af hjernen lige over lillehjernen. Denne del opfanger og fortolker synsindtryk.

Lillehjernen (cerebellum) tager sig af de mest basale funktioner som balance, motorisk koordinering og muskelsamarbejde. Den er forbundet med resten af hjernen og modtager informationer fra øjne, ører og muskler. Lillehjernen har især betydning for vores finmotorik – f.eks. at gøre bevægelserne bløde. Lillehjernen står også for lagringen af motorisk lærte ting.

Det limbiske system – Den indre del af hjernen

Tidligere i historien blev de fleste lægemiddelkandidater fundet tilfældigt. Et eksempel var, da Alexander Fleming i 1928 fandt ud af, at svampen Penicillium notatum producerede et stof, der effektivt slog bakterier i ihjel. Penicillin revolutionerede måden, hvorpå man behandlede infektioner. Udviklingen af penicillin er bare et af mange eksempler på, hvordan svampe, planter, bakterier og dyr danner biologisk aktive stoffer, der kan bruges som lægemidler. I dag benytter de fleste medicinalvirksomheder, som bl.a. Lundbeck, sig af samme metode, dog på lidt anderledes vis.

Figur 2. Det limbiske system.

Det limbiske system (se figur 2) består af et stort antal neuroner, som fordeler sig til mange andre dele af CNS, f.eks. til pandelappen og mellemhjernen. Systemet varetager mange af hjernens funktioner som bl.a. indlæring og lagring af langtidshukommelse.

Amygdala er lokaliseret på den inderste del af tindingelappen og har betydning for følelseslivet og bearbejdelse af stærke følelser som f.eks. frygt. Amygdala kan påvirke området hypothalamus, som styrer frigivelsen af bl.a. stresshormonet adrenalin, hvilket giver et kropsligt respons som hjertebanken, øget svedproduktion og opmærksomhed. Amygdala har også betydning for de følelser, der tillægges oplevelser, inden de overføres til hukommelsen.

Hippocampus er ligesom amygdala lokaliseret på indersiden af tindingelappen og er vigtig for ind-læring og korttidshukommelse. Man mener også, at hippocampus står for overførelsen af korttidshukommelsen til langtidshukommelsen i andre dele af hjernen.

Thalamus ligger over hjernestammen og fungerer som et centralt omkoblingscenter for hjernens signaler. Den modtager og behandler forskellige typer information, især sensoriske signaler såsom syn, berøring, smag og hørelse. Thalamus bearbejder og omformer disse signaler, før de sendes videre til de relevante områder i cortex for videre fortolkning og bevidst opfattelse. Thalamus har samtidig central betydning for søvn og vågenhed.

Hypothalamus har mange nerveforbindelser og regulerer adskillige funktioner i kroppen. Området varetager eksempelvis funktioner som føde- og vandoptagelse. Hypothalamus kan igangsætte spise- og drikkeadfærd gennem forbindelser til cortex og thalamus. Området opretholder samtidig kropstemperatur og regulerer kroppens kemiske processer gennem et hormonsystem, der styrer hypofysen (hormonkirtel i hjernen lige under hypothalamus). Hypothalamus kontrollerer også kroppens indre ur.

Basalganglierne

Basalganglierne er en gruppe af kerner dybt i hjernen, der er vigtige for planlægning og kontrol af bevægelser. De hjælper med at igangsætte, koordinere og hæmme bevægelser, samt organisere signalerne til de forskellige muskelgrupper og sørge for, at de endelige motoriske bevægelser har den rigtige udformning. Basalganglierne findes i den indre del af storhjernen i begge sider og er områder, som består af flere dele, herunder striatum (nucleus caudatus og putamen), globus pallidus og substantia nigra.

Figur 3. Områder som indgår i basalganglierne vist på et tværsnit af hjernen.

Substantia nigra (den sorte substans) sidder i midthjernen, placeret i begge hjernehalvdele. Den sorte substans spiller en central rolle i basalganglierne og dopaminsystemet. Området har derfor også betydning for kroppens motorik.

Striatum består af områderne nucleus caudatus og putamen. Området har forbindelse til og fra andre områder i basalganglierne ligesom andre områder i hjernen.