Στέλεχος, Παρεγκεφαλίδα & Ανώτερες Λειτουργίες
Θάλαμος, υποθάλαμος, προμήκης, παρεγκεφαλίδα, μεταιχμιακό σύστημα, μνήμη, μάθηση, συμπεριφορά
Ποδήλατο, αναπνοή, πείνα, συγκίνηση όταν ακούς ένα τραγούδι — τίποτα από αυτά δεν το «σκέφτεσαι» συνειδητά. Και όμως, κάθε ένα έχει τη δική του «αίθουσα ελέγχου» βαθιά μέσα στον εγκέφαλο, κάτω από τον φλοιό.
Στέλεχος του εγκεφάλου
Το στέλεχος συνδέει τα εγκεφαλικά ημισφαίρια με τον νωτιαίο μυελό. Οι σημαντικότερες λειτουργικές περιοχές του:
- Θάλαμος: από εδώ οι ώσεις των αισθητικών υποδοχέων διοχετεύονται στις κατάλληλες περιοχές του φλοιού.
- Υποθάλαμος: το κέντρο ομοιόστασης του οργανισμού. Ελέγχει την υπόφυση, άρα συνδέει το νευρικό σύστημα με το σύστημα των ενδοκρινών αδένων· ελέγχει το Αυτόνομο Νευρικό Σύστημα και έχει ρόλο στη ρύθμιση του ύπνου.
- Προμήκης: δομή παρόμοια με του νωτιαίου μυελού· περιέχει κέντρα του ΑΝΣ για αναπνοή, καρδιακή λειτουργία, αρτηριακή πίεση. Βλάβη στον προμήκη συνεπάγεται θάνατο.
Παρεγκεφαλίδα
Αποτελείται από δύο ημισφαίρια που συνδέονται με μια δομή, τον σκώληκα. Συνίσταται κυρίως από λευκή ουσία, καλυμμένη από λεπτό στρώμα φαιάς (φλοιός της παρεγκεφαλίδας).
Είναι κέντρο ελέγχου και συντονισμού των κινήσεων των σκελετικών μυών, διατήρησης του μυϊκού τόνου και της ισορροπίας. Για αυτό δέχεται ώσεις από τα αισθητήρια της όρασης και της ισορροπίας και από υποδοχείς στους τένοντες.
Μεταιχμιακό σύστημα
Σχετίζεται με τις συναισθηματικές εμπειρίες και την έκφραση συναισθημάτων. Περιλαμβάνει νευρικές οδούς που συνδέουν τμήματα μετωπιαίου και κροταφικού λοβού με θάλαμο, υποθάλαμο και τους βασικούς πυρήνες. Με ευχάριστα ή δυσάρεστα συναισθήματα οδηγεί το άτομο σε συμπεριφορές που αυξάνουν τις πιθανότητες επιβίωσης.
Ποια περιοχή αποτελεί το κέντρο ομοιόστασης και ελέγχει την υπόφυση;
Ο θάλαμος είναι ο «θυρωρός» που στέλνει κάθε αισθητικό μήνυμα στο σωστό γραφείο του φλοιού. Ο υποθάλαμος, από κάτω, είναι ο «θερμοστάτης» (ομοιόσταση). Ο προμήκης είναι ο «διακόπτης ζωής» (αναπνοή, καρδιά). Η παρεγκεφαλίδα είναι ο «ακροβάτης» (ισορροπία, συντονισμός).
Ανώτερες πνευματικές λειτουργίες
Μνήμη είναι η ικανότητα αποθήκευσης και ανάκλησης πληροφοριών (ήχοι, εικόνες, οσμές). Είναι προϋπόθεση για μάθηση, λογική αιτιολόγηση, λόγο.
- Βραχυπρόθεσμη: οι πληροφορίες μένουν για λίγα λεπτά.
- Μακροπρόθεσμη: σχετίζεται με μόνιμες δομικές και λειτουργικές αλλαγές στους νευρώνες. Η μετατροπή εξαρτάται από το είδος, την ένταση και τη συχνότητα του ερεθίσματος: έντονα, επαναλαμβανόμενα, πολύ ευχάριστα ή δυσάρεστα ερεθίσματα αποθηκεύονται ευκολότερα. Η ανάκληση απαιτεί συνδυασμό πληροφοριών από διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Απώλεια μνήμης = αμνησία.
Μάθηση είναι η απόκτηση καινούριας γνώσης που προσαρμόζει τη συμπεριφορά:
- Εξοικείωση: μαθαίνω να μην αντιδρώ σε μη σημαντικό, επαναλαμβανόμενο ερέθισμα (ένας σταθερός θόρυβος).
- Ευαισθητοποίηση: επαναλαμβανόμενο επώδυνο ερέθισμα → ταχύτερη αντίδραση.
- Συνειρμική μάθηση: συσχετισμός δύο ή περισσότερων ερεθισμάτων (αστραπή → βροντή).
- Αντίληψη: ανάκληση προηγούμενων εμπειριών για επίλυση προβλημάτων.
Συμπεριφορά είναι το σύνολο των απαντήσεων στις μεταβολές του περιβάλλοντος· διαμορφώνεται από γενετικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ενστικτώδης (καθορίζεται από το γενετικό υλικό, στερεότυπη: αντανακλαστικά, χαμόγελο, έκφραση φόβου) ή τροποποιούμενη με τη μάθηση.
Σταματάς να ακούς το τικ-τακ του ρολογιού στο δωμάτιό σου μετά από λίγη ώρα. Ποιος τύπος μάθησης είναι;
Μέθοδος: σε ποια περιοχή ανήκει η λειτουργία;
- Συνειδητή λειτουργία (σκέψη, αίσθηση, εκούσια κίνηση) → φλοιός των ημισφαιρίων.
- Ζωτικές ακούσιες (αναπνοή, καρδιά, πίεση) → προμήκης.
- Ομοιόσταση (θερμοκρασία, πείνα, δίψα, νερό–άλατα, ύπνος, υπόφυση) → υποθάλαμος.
- Συντονισμός κινήσεων, ισορροπία, μυϊκός τόνος → παρεγκεφαλίδα.
- Συναισθήματα → μεταιχμιακό σύστημα· διοχέτευση αισθητικών ώσεων → θάλαμος.
Άσκηση: Να αντιστοιχίσεις: (α) προμήκης, (β) παρεγκεφαλίδα, (γ) θάλαμος, (δ) υποθάλαμος με: 1. ισορροπία, 2. κέντρο ομοιόστασης, 3. κέντρα αναπνοής και καρδιάς, 4. διοχέτευση αισθητικών ώσεων στον φλοιό.
Λύση:
(α)–3, (β)–1, (γ)–4, (δ)–2.
Άσκηση τύπου διαγωνίσματος: (α) Γιατί βλάβη στον προμήκη οδηγεί στον θάνατο, ενώ βλάβη σε μικρή περιοχή του φλοιού όχι απαραίτητα; (β) Ένας μαθητής επαναλαμβάνει κάθε μέρα το λεξιλόγιο των Αγγλικών. Γιατί το θυμάται περισσότερο καιρό;
Λύση:
(α) Ο προμήκης περιέχει ζωτικά κέντρα του ΑΝΣ που ελέγχουν αναπνοή, καρδιακή λειτουργία και αρτηριακή πίεση· χωρίς αυτά ο οργανισμός δεν επιβιώνει. Μια μικρή περιοχή του φλοιού ελέγχει μια συγκεκριμένη λειτουργία (π.χ. κίνηση ενός τμήματος του σώματος), που μπορεί να χαθεί χωρίς να απειληθεί η ζωή.
(β) Τα επαναλαμβανόμενα ερεθίσματα μετατρέπονται ευκολότερα από βραχυπρόθεσμη σε μακροπρόθεσμη μνήμη, η οποία σχετίζεται με μόνιμες δομικές και λειτουργικές αλλαγές στους νευρώνες.
Ο Αμερικανός Henry Molaison («ασθενής H.M.») χειρουργήθηκε το 1953 για βαριά επιληψία και του αφαιρέθηκαν τμήματα των κροταφικών λοβών. Η επιληψία βελτιώθηκε, αλλά έχασε την ικανότητα να σχηματίζει νέες μακροπρόθεσμες μνήμες — ενώ θυμόταν πολλά από το παρελθόν του. Η περίπτωσή του έδειξε ότι η μνήμη δεν είναι ένα ενιαίο «συρτάρι».
Ένας ποδηλάτης μετά από ένα ατύχημα αισθάνεται κανονικά την αφή και μπορεί να κινήσει τα πόδια του όποτε θέλει, αλλά οι κινήσεις του είναι ασυντόνιστες και χάνει συνέχεια την ισορροπία του. Ποια περιοχή του εγκεφάλου έχει μάλλον βλάβη; Ποιες περιοχές μάλλον είναι άθικτες και γιατί;
Δοκίμασε πρώτα μόνος σου — μετά δες τη λύση
Μάλλον η παρεγκεφαλίδα, κέντρο συντονισμού των κινήσεων και ισορροπίας.
Άθικτα φαίνονται: οι κινητικές περιοχές του μετωπιαίου λοβού (κάνει εκούσιες κινήσεις) και οι αισθητικές περιοχές του βρεγματικού λοβού (νιώθει αφή). Ζει και αναπνέει κανονικά, άρα και ο προμήκης λειτουργεί.
Ποια πρόταση για τη μακροπρόθεσμη μνήμη είναι σωστή;
- Θάλαμος = υποθάλαμος. Ο θάλαμος διοχετεύει αισθητικές ώσεις· ο υποθάλαμος είναι το κέντρο ομοιόστασης.
- Η παρεγκεφαλίδα «αποφασίζει» τις κινήσεις. Τις αποφασίζει ο κινητικός φλοιός· η παρεγκεφαλίδα τις συντονίζει.
- Εξοικείωση = ευαισθητοποίηση. Στην εξοικείωση παύω να αντιδρώ, στην ευαισθητοποίηση αντιδρώ ταχύτερα.
- Η ενστικτώδης συμπεριφορά μαθαίνεται. Καθορίζεται από το γενετικό υλικό και είναι στερεότυπη.
- Στέλεχος: θάλαμος (διοχέτευση αισθητικών ώσεων), υποθάλαμος (ομοιόσταση, υπόφυση, ΑΝΣ, ύπνος), προμήκης (αναπνοή, καρδιά, πίεση — ζωτικός).
- Παρεγκεφαλίδα: 2 ημισφαίρια + σκώληκας· συντονισμός κινήσεων, μυϊκός τόνος, ισορροπία.
- Μεταιχμιακό σύστημα: συναισθήματα, συμπεριφορές επιβίωσης.
- Μνήμη βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη· μάθηση: εξοικείωση, ευαισθητοποίηση, συνειρμική, αντίληψη.
- Συμπεριφορά: ενστικτώδης ή τροποποιούμενη με τη μάθηση.