كيف يعمل الدماغ البشري؟

كيف يعمل الدماغ البشري؟

الدماغ البشري عضوٌ مُعقّدٌ للغاية، يعمل من خلال إشاراتٍ كهربائيةٍ وكيميائية. وهو يعمل أساسًا كشبكة اتصالاتٍ عملاقةٍ تتكون من خلايا عصبية تُسمى العصبونات.

الأجزاء الرئيسية الثلاثة للدماغ هي:

المخ:

يُشكّل المخ حوالي 80% من الدماغ، وهو أكبر أجزاءه.

يتكون المخ من نصفي كرة: الأيمن والأيسر. يتحكم النصف الأيمن بالجانب الأيسر من الجسم، بينما يتحكم النصف الأيسر بالجانب الأيمن.

يتصل نصفا الكرة المخية بشبكةٍ عصبيةٍ تُسمى الجسم الثفني. يُحيط بنصفي الكرة المخية مادةٌ بيضاء وأخرى رمادية. تتكون المادة الرمادية من خلايا مُختلفة، بينما تتكون المادة البيضاء من محاور عصبية.

المخيخ:

المخيخ، المعروف أيضًا باسم المخيخ، هو منطقة الدماغ الواقعة خلف الجزء العلوي من جذع الدماغ، والتي تُنسّق المُدخلات الحسية مع الاستجابات العضلية.

يُعتبر المخيخ، أحد أعضاء التوازن في الجسم، ويُوفّر التحكم العضلي، عضوًا حيويًا للحركات الحركية السليمة.

يُعدّ المخيخ أحد الأجزاء الرئيسية الثلاثة للدماغ، ويقع في مؤخرة الرأس، بين المخ وجذع الدماغ. ويتكوّن من قشرة تُغطّي المادة البيضاء وبطين مملوء بسائل. وينقسم المخيخ أيضًا إلى نصفي كرة.

الوظائف الرئيسية للمخيخ هي:

• يُوفر التحكم في العضلات، بما في ذلك التوازن والحركة.
• يضمن الحفاظ على وظائف النشاط الحركي.
• يدعم الأداء المتناغم للعضلات.
• يُنسق حركات العين.
• يُسيطر على العواطف.
• يلعب دورًا فعالًا في صنع القرار.
• له دور فعال في العمليات المعرفية.

جذع الدماغ:

يقع هذا الهيكل في قاعدة الدماغ ويتصل مباشرة بالحبل الشوكي. بصفته منطقة تتحكم في الوظائف الحيوية الأساسية للدماغ، وهو أمر بالغ الأهمية للبقاء، فهو ينظم الوظائف التلقائية والحيوية مثل التنفس ومعدل ضربات القلب وضغط الدم. يعمل جذع الدماغ كجسر بين نصفي الكرة المخية والحبل الشوكي.

ما هي أجزاء جذع الدماغ؟

يُشكل جذع الدماغ حلقة الوصل بين المخ والمخيخ والحبل الشوكي، ويتألف من ثلاثة أجزاء:

• الدماغ المتوسط
• الجسر
• النخاع المستطيل

يحتوي جذع الدماغ على المادة البيضاء والمادة الرمادية (المعروفة أيضًا بالمادة البيضاء والمادة الرمادية) حيث تقع محاور الدماغ.

تتكون المادة الرمادية من أجسام الخلايا العصبية وتحتوي على نوى جذع الدماغ المهمة.

تتكون مسارات المادة البيضاء في جذع الدماغ من محاور الخلايا العصبية التي تنتقل بين المخ والمخيخ والحبل الشوكي. تحمل المسارات الواردة المعلومات إلى الدماغ، وتحمل المسارات الصادرة المعلومات من الدماغ.

تلعب أجزاء جذع الدماغ دورًا رئيسيًا وهامًا في تنظيم وظائف الجسم.

ما هي الأجزاء الأساسية للدماغ ووظائفها؟

أجزاء ووظائف الدماغ الأمامي (الدماغ الأمامي)

ينقسم الدماغ الأمامي إلى جزأين رئيسيين:

1. الدماغ الأمامي:

وهو الجزء الأكبر والأبعد من الدماغ الأمامي. يقع فيه نصفا الكرة المخية، والقشرة المخية، والعقد القاعدية.

نصفا الكرة المخية:

ينقسم الدماغ إلى جزأين متساويين: أيمن وأيسر. يُطلق على هذين النصفين اسم “نصف الكرة المخية الأيمن” و”نصف الكرة المخية الأيسر”. يتواصلان مع بعضهما البعض من خلال شبكة من الألياف العصبية تُسمى الجسم الثفني.

ما هي وظائف الدماغ الأيمن والأيسر؟

الدماغ الأيمن:

خصائص الدماغ الأيمن هي كما يلي:

• الإبداع الموسيقي،
• الحدس،
• الإبداع،
• التفكير الشمولي،
• الخيال،
• التعرف على الوجوه،
• فهم المشاعر،
• استخدام الخيال. يمكن أن يؤدي تلف الجانب الأيمن من الدماغ إلى التأثيرات التالية:
• اختلال في الإبداع والإدراك،
• إعاقات بصرية ومكانية،
• انخفاض في إدراك النواقص،
• عدم القدرة على رؤية الصورة الكاملة،
• ضعف الذاكرة البصرية،
• انخفاض التحكم الحركي في الجانب الأيسر من الجسم.

الدماغ الأيسر

يمكن سرد خصائص الدماغ الأيسر كما يلي:

• القدرة على التفكير النقدي،
• المنطق والاستدلال،
• الرياضيات،
• المهارات اللغوية،
• التسلسل،
• التفكير الخطي.

يمكن سرد آثار تلف الجانب الأيسر من الدماغ كما يلي:

• اضطرابات التسلسل
• الأخطاء المنطقية
• صعوبات في الكلام واللغة
• ردود فعل كارثية
• انخفاض التحكم الحركي في الجانب الأيمن من الجسم.

القشرة المخية:

• يحدث فيها التفكير الواعي، والذاكرة، والانتباه، والتعلم، والتحكم في الحركات الإرادية.
• تُعرف بالمادة الرمادية.

العقد القاعدية:

• بدء الحركات والتحكم بها
• ضمان سلاسة تنفيذ حركات العضلات الإرادية.
• يرتبط بأمراض مثل باركنسون وهنتنغتون.

الجهاز الحوفي:

مجموعة من الهياكل تقع في أعماق دماغنا، وتنظم العديد من الوظائف الأساسية، مثل الاستجابات العاطفية والذاكرة والدافع.

وظائف الجهاز الحوفي

الحُصين:

تكوين الذاكرة والتعلم.

اللوزة:

معالجة المشاعر (وخاصةً الخوف والغضب).

يشمل أيضًا تراكيب مثل التلفيف الحزامي، والحاجز الشفاف، والقبو.

يؤثر على الحالات العاطفية، والغرائز، والدوافع.

ما هي فصوص الدماغ ووظائفها؟

1. الفص الجبهي:

يقع في الجبهة، في مقدمة الدماغ.

الوظائف:

• يتحكم في حركات العضلات الإرادية (تقع القشرة الحركية هنا).
• التخطيط، واتخاذ القرارات، وحل المشكلات.
• الانتباه، والتركيز.
• تنظيم الشخصية والسلوك.
• إنتاج الكلام (منطقة بروكا، في الفص الجبهي الأيسر).

التلف:

• تغيرات سلوكية،
• نقص الانتباه،
• اضطرابات الكلام (فقدان القدرة على الكلام)،
• مشاكل في التحكم الحركي.

2. الفص الجداري:

يقع خلف الفص الجبهي، في الجانب العلوي.

الوظائف:

• يعالج المعلومات الحسية مثل اللمس، والضغط، ودرجة الحرارة، والألم (القشرة الحسية الجسدية).
• الإدراك المكاني والاتجاه.
• التنسيق بين اليد والعين.
• التعرف على حجم وشكل واتجاه الأشياء.

بعض التراكيب المهمة في الفص الجداري

• التلفيف خلف المركزي:

هذه المنطقة هي القشرة الحسية الأساسية في الدماغ. تُسمى هذه المنطقة بالهومونكولوس الحسي، حيث تُعالج البيانات الحسية من الجسم، حيث يُمثل كل جزء من الجسم بمنطقة قشرية محددة. تُعرف أيضًا باسم منطقة برودمان

• القشرة الجدارية الخلفية:

تلعب دورًا حيويًا في تنسيق الحركات والتفكير المكاني. فهي تُمكّن من الانتباه الناتج عن مُنبهات جديدة، مثل اندفاع حيوان إلى الطريق أثناء القيادة.

• الفصيص الجداري العلوي:

يسمح للفرد بتوجيه نفسه والأشياء الأخرى وفقًا لبيئته. ولأنه يتلقى أيضًا تحفيزًا كبيرًا من اليدين، يُعتقد أنه يُساعد في تنسيق المهارات الحركية الدقيقة.

• الفصيص الجداري السفلي:

تُعرف أيضًا باسم منطقة غيرشفند، وتُساعد هذه المنطقة في تقييم تعابير الوجه والعواطف. قد يلعب دورًا أيضًا في مجالات أخرى، مثل معالجة اللغة، والعمليات الحسابية البسيطة، وإدراك الجسم. تقع هنا أيضًا التلافيف الزاوية وفوق الهامشية.

الضرر:

• عدم القدرة على إدراك الجانب الآخر من الجسم،
• التوهان،
• انخفاض الوعي الجسدي

3. الفص الصدغي (الفص الصدغي):

يقع في المنطقة الصدغية بالقرب من الأذن.

الوظائف:

• السمع والتعرف على الأصوات (تقع القشرة السمعية هنا)
• فهم اللغة (منطقة فيرنيكه، وعادةً ما تكون في الفص الصدغي الأيسر)
• الذاكرة والتعلم
• التعرف على الوجوه والاستجابات العاطفية

بعض المناطق المهمة في الفص الصدغي

• الفص الحوفي:

يقع هذا الفص عند تقاطع عدة فصوص، ولكنه متصل مباشرةً بالفص الصدغي. يتحكم في ردود الفعل العاطفية التلقائية مثل استجابة الكر أو الفر. يحتوي الفص الحوفي على الحصين واللوزة الدماغية، وهما بنيتان مهمتان للذاكرة والتعلم والانتباه. يتحكم الفص في الحالات العاطفية اللاإرادية، مثل الشهية والرغبة الجنسية، بالإضافة إلى بعض وظائف الجسم التلقائية.

• منطقة فيرنيك:

ترتبط هذه المنطقة بفهم الكلام.

• منطقة بروكا:

تساعد في إنتاج الكلام. وإلى جانب منطقة فيرنيك، تُعد جزءًا مهمًا من التواصل.

الأضرار:

• ضعف السمع،
• صعوبة فهم اللغة،
• مشاكل الذاكرة

4. الفص القذالي (الفص الخلفي):

يقع في أقصى مؤخرة الدماغ.

الوظائف:

• معالجة المعلومات البصرية (تقع القشرة البصرية هنا)
• إدراك اللون والضوء والحركة والشكل
• الأضرار:
• اضطرابات بصرية،
• عدم القدرة على تمييز الأشياء (عمه بصري)،
• عيوب في المجال البصري

5. الدماغ البيني

• يقع هذا الجزء أسفل الدماغ الخلفي وفوق جذع الدماغ مباشرةً.

المهاد

• ينقل المعلومات الحسية (مثل الرؤية والسمع واللمس) إلى القشرة المخية.
• مركز معالجة البيانات الحسية
• تحت المهاد
• يحافظ على توازن الجسم الداخلي (الاستتباب)
• يدير وظائف مثل الجوع والعطش والنوم والرغبة الجنسية ودرجة حرارة الجسم وإفراز الهرمونات.
• يعمل مع الغدة النخامية للتحكم في نظام الغدد الصماء.
• الغدة الصنوبرية (الظهارية)
• يفرز هرمون الميلاتونين
• ينظم الساعة البيولوجية وإيقاع النوم والاستيقاظ.

أجزاء ووظائف الدماغ المتوسط (الدماغ المتوسط)

يتكون الدماغ المتوسط من أربعة أجزاء رئيسية:

1. السقيفة:

تقع في الجزء الداخلي من الدماغ المتوسط، عند الطرف الأمامي لجذع الدماغ.

الوظائف:

• تنظيم توتر العضلات وردود الفعل
• التحكم في حركات العين
• نقل الألم والمعلومات الحسية

يحتوي على:

• النواة الحمراء (المطاط):

تساهم في التحكم في حركات العضلات.

• المادة السوداء (المادة السوداء):

تنتج الدوبامين، مما يضمن حركة سلسة (يتضرر هذا الهيكل في مرض باركنسون).

2. السقف (السقف):

يقع في الجزء الخلفي (الظهري) من الدماغ المتوسط.

• الوظائف:

إدارة ردود الفعل البصرية والسمعية

• يحتوي على:

يتكون من أربع مناطق مُحدبة.

تُسمى هذه الأجسام الرباعية التوائم:

• الأتلام العلوية:

المنعكسات البصرية (مثل الاستجابة للضوء المفاجئ)

• الأتلام السفلية:

المنعكسات السمعية (مثل الاستجابة المفاجئة للضوضاء العالية)

3. السويقات الدماغية

تقع في الجزء الأمامي من الدماغ المتوسط.

وظائفها:

• تُوصل الأوامر الحركية بين القشرة المخية والحبل الشوكي والمخيخ وجذع الدماغ.
• تلعب دورًا في نقل الحركة الإرادية.

4. القناة السيلفية (Cereductus Cerebri):

قناة رفيعة بين السقيفة والسقف.

وظائفها:

• تسمح بتدفق السائل النخاعي (CSF) بين البطينين الدماغيين والبطين الرابع.

أجزاء ووظائف الدماغ الخلفي

1. الدماغ المتوسط (الدماغ المتوسط):

هو الجزء العلوي من جذع الدماغ.

وظائفه:

• يتحكم في ردود الفعل البصرية والسمعية:

تنظم الأكمة العلوية، الموجودة في الدماغ المتوسط، ردود الفعل البصرية، بينما تنظم الأكمة السفلية ردود الفعل السمعية. وهذا يُمكّن من استجابات مثل الرمش والالتفات إلى الصوت.

• ينظم حركات العضلات:

يشارك الدماغ المتوسط في توتر العضلات وتنسيق حركات العضلات الإرادية. وتضمن مناطقه المفرزة للدوبامين، على وجه الخصوص، سلاسة الحركات الحركية.

• يوفر النقل الحركي والحسي:

ينظم المعلومات الحسية من النخاع الشوكي والأوامر الحركية من الدماغ، وينقلها إلى المناطق المستهدفة.

• يؤثر على الجهاز العصبي اللاإرادي:

يساعد الدماغ المتوسط أيضًا في تنظيم الوظائف اللاإرادية مثل معدل ضربات القلب والتنفس.

• يلعب دورًا في الألم ودورة النوم:

تشير بعض الدراسات إلى أن الدماغ المتوسط يلعب أيضًا دورًا في إدراك الألم ودورة النوم والاستيقاظ.

2. الجسر (جسر فارول):

يقع بين الدماغ المتوسط والنخاع المستطيل.

وظائفه:

• التواصل الحركي والحسي:

يعمل جسر فارول كجسر لنقل الإشارات الحركية والحسية بين نصفي الكرة المخية والحبل الشوكي. وهذا يُسهّل التواصل بين الدماغ العلوي والجسم.

• التحكم الحركي:

تمر الأوامر الحركية من الدماغ العلوي عبر جسر فارول لتُنقل إلى العضلات.

• المعلومات الحسية:

تمر المُدخلات الحسية المُولّدة في الجسم (مثل اللمس والألم) عبر جسر فارول للوصول إلى المناطق المُناسبة في الدماغ.

• تنظيم التنفس:

جسر فارول (جسر فارول) هو بنية تحتوي على مراكز تنفسية تتحكم في معدل وعمق التنفس. تُنظّم هذه المراكز في جذع الدماغ ردود الفعل التنفسية وإيقاعها.

يرسل الجهاز التنفسي رسائل إلى الأجزاء العليا من الدماغ عبر الجسر، ويستجيب الجسم بسرعة عند الحاجة (على سبيل المثال، التنفس بشكل أسرع أثناء التمرين).

• دورة النوم والاستيقاظ:

يلعب الجسر دورًا مهمًا في دورة النوم والاستيقاظ. وينشط بشكل خاص أثناء نوم حركة العين السريعة (REM) ويتحكم في موجات الدماغ.

عند الاستيقاظ، يساعد الجسر في الحفاظ على اليقظة.

• تنسيق ردود الفعل والعضلات:

ينظم الجسر بعض ردود الفعل الأساسية ويساعد في تنسيق حركات العضلات. يُعد النقل الدقيق للأوامر الحركية من الدماغ أمرًا بالغ الأهمية لحركات سلسة.

على وجه الخصوص، قد تكون حركات العين وحركات عضلات الوجه تحت سيطرة الجسر.

• التواصل بين الدماغ والحبل الشوكي المتعلق بالمعلومات الحسية والحركية:

يعالج الجسر المعلومات الحسية من أجزاء أخرى من الدماغ. بالإضافة إلى ذلك، تُرسل الأوامر الحركية للعضلات من القشرة المخية إلى النخاع المستطيل، ومنه إلى العضلات المناسبة.

• حركات الوجه والعينين:

يحتوي الجسر على بعض المسارات العصبية التي تتحكم في حركة عضلات الوجه وحركات العين. لذلك، يرتبط الرمش، وحركات عضلات الوجه، والابتسام، وتعابير الوجه بالنخاع المستطيل.

3. النخاع المستطيل:

الجزء السفلي من جذع الدماغ، ويتصل مباشرة بالحبل الشوكي.

الوظائف:

• يتحكم في معدل ضربات القلب، وضغط الدم، والتنفس:

النخاع المستطيل هو المنطقة التي يتصل فيها الجهازان القلبي الوعائي والتنفسي في نظام موحد يتحكم في معدل ضربات القلب، والتنفس، وضغط الدم، وغيرها.

• يشارك في العمليات التلقائية في الجسم:

يشارك في العمليات التي يقوم بها الجسم تلقائيًا، مثل السعال، والعطس، والبلع، والقيء، والتوازن. تتضمن هذه العمليات عمومًا أفعالًا يقوم بها الشخص دون الحاجة إلى التفكير.

• مهم للاتصالات العصبية:

تلتقي معظم الأعصاب الرئيسية في العمود الفقري وتحمل إشارات إلى الدماغ. تمر هذه الإشارات عبر النخاع الشوكي.

 هي أكثر أمراض الدماغ شيوعًا؟

يمكن أن تحدث أمراض الدماغ لأسباب متنوعة، ويمكن أن تؤثر بشكل خطير على جودة حياة الفرد.

فيما يلي بعض أكثر أمراض الدماغ شيوعًا:

1. مرض الزهايمر:

يتميز مرض الزهايمر، وهو مرض يرتبط عادةً بالشيخوخة، بفقدان الذاكرة، وانخفاض مهارات التفكير، وتغيرات سلوكية.

الأعراض:

• النسيان،
• التوهان،
• صعوبة في المهارات اللغوية،
• تغيرات في الشخصية.

2. مرض باركنسون:

يحدث نتيجة انخفاض إنتاج الدوبامين في مناطق الدماغ التي تتحكم في الحركة. يؤدي هذا المرض إلى ضعف المهارات الحركية.

الأعراض:

• الرعشة،
• تصلب العضلات،
• بطء الحركة،
• مشاكل في التوازن.

3. الصداع النصفي:

يتميز هذا المرض بصداع شديد ومتكرر، عادةً ما يُشعر به في جانب واحد من الرأس. قد تصاحب نوبات الصداع النصفي أعراض مثل الغثيان، والحساسية للضوء، والقيء.

 الأعراض:

• صداع شديد،
• حساسية للضوء والصوت،
• غثيان،
• قيء.

4. السكتة الدماغية:

تحدث هذه الحالة عندما ينقطع تدفق الدم إلى الدماغ فجأة. تُحرم خلايا الدماغ من الأكسجين وتتلف.

الأعراض:

• عدم تناسق الوجه،
• اضطراب الكلام،
• خدر أو ضعف،
• دوخة.

5. الصرع:

تحدث النوبات نتيجة لنشاط كهربائي غير طبيعي في الدماغ. الصرع هو اضطراب تحدث فيه النوبات بشكل متكرر.

الأعراض:

• النوبات،
• فقدان الوعي،
• التشنجات،
• تقاطع العينين،
• فقدان الذاكرة.

6. الاكتئاب والقلق:

يمكن أن تتطور مشاكل الصحة العقلية بسبب اختلال التوازن الكيميائي في الدماغ. الاكتئاب والقلق من الاضطرابات الشائعة التي تؤثر على وظائف الدماغ.

الأعراض:

• حزن مستمر،
• فقدان الاهتمام،
• مشاكل في النوم،
• قلق،
• أرق.

7. التصلب اللويحي (MS):

هذا مرض يصيب الجهاز المناعي ويؤثر على الدماغ والحبل الشوكي. ينقطع التوصيل العصبي بسبب تلف الغلاف الواقي (الميالين) المحيط بالأعصاب.

الأعراض:

• مشاكل في الرؤية،
• ضعف العضلات،
• فقدان التوازن،
• تنميل.

8. أورام الدماغ:

يحدث هذا عندما تنمو خلايا غير طبيعية في أنسجة الدماغ. يمكن أن تكون حميدة أو خبيثة.

الأعراض:

• صداع،
• غثيان،
• نوبات،
• فقدان البصر،
• مشاكل في التوازن.

9. اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة (ADHD):

هذا اضطراب في النمو العصبي يتميز بنقص الانتباه وفرط النشاط، وعادةً ما يبدأ في مرحلة الطفولة.

 الأعراض:

• نقص الانتباه،
• الأرق،
• فرط النشاط،
• الاندفاعية.

10. الفصام:

هذا مرض نفسي خطير يتميز باضطرابات في التفكير والشعور والسلوك. وينتج عن اختلالات كيميائية في الدماغ.

الأعراض:

• الهلوسة،
• الأوهام،
• الانفصال عن الواقع،
• الأفكار المشوشة.

ما هي نسبة استخدام الدماغ؟

إذا كان الشخص يتمتع بدماغ سليم، فيمكنه استخدام دماغه بالكامل. يمكن أن يتغير هذا في حال وجود تلف في مناطق معينة من الدماغ. يمكن أن تتقلص هذه المناطق أو تختفي بسبب المرض أو التلف.

كم عدد ساعات النوم التي يحتاجها الدماغ للراحة؟

يحتاج البالغون وكبار السن عمومًا من 7 إلى 9 ساعات من النوم. بالنسبة للمراهقين والأطفال في سن المدرسة، تبلغ هذه المدة حوالي 9.5 ساعات. بالنسبة للرضع، تتراوح مدة النوم اليومية الموصى بها من 16 إلى 18 ساعة. يعد وقت النوم هذا مهمًا جدًا لنمو وتطور دماغ الأطفال.