تعريف الدماغ
هو كتلة من الأنسجة العصبية يوجد في الطرف الأمامي للكائن الحي، ويدمج الدماغ المعلومات الحسية ويوجه الاستجابات الحركية وهو أيضًا مركز التعلم، ويُذكر أن دماغ الإنسان يزن حوالي 1.4 كيلو غرام (3 أرطال) ويتكون من مليارات الخلايا التي تسمى الخلايا العصبية.
تنتقل الرسائل الكهربائية والكيميائية في الدماغ عبر تقاطعات بين الخلايا العصبية والمعروفة باسم نقاط الاشتباك العصبي بهدف تلقي الاستجابة المطلوبة، وهذه العملية ركيزة أساسية وهي بالغة الأهمية في التعلم والذاكرة وغيرها من الأنشطة المعرفية والحياتية.[1]
أجزاء الدماغ
يوجه الدماغ وظائف الجسم الداخلية، كما أنه يدمج النبضات والمعلومات الحسية لتشكيل التصورات والأفكار والذكريات، ويمنح الدماغ الإنسان الوعي الذاتي، والقدرة على التحدث والحركة، والسيطرة الواعية على الأفعال، وإنشاء الأحاسيس، وإدارة العواطف، والتحكم بالأنظمة الداخلية بأكملها وتعديل حركات الجسم وتنسيق الكلام والتوازن، ويُذكر أن الدماغ يتضمن العديد من الأجزاء حيث يؤدي كل جزء وظيفة معبنة، وفيما يلي المزيد من التفاصيل:[2]
- المخ: هو أكبر بنية في الدماغ وجزء من الدماغ الأمامي والجزء الخارجي البارز له، وتتمثل وظيفته في معالجة المعلومات الحسية والحركية وتمكين الوعي ومنح القدرة على التفكير، ويتضمن المخ على القشرة المخية التي تحتوي على "المادة الرمادية" وهي مفتاح معالجة المعلومات، ويتكون نسيج القشرة بصورة رئيسية من أجسام الخلايا العصبية والتي تُعرف باسم جيري "gyri" وسولسي "sulci" حيث تمثل خلايا جيري البروز بين الشقوق الناتجة عن شكل خلايا سولسي مما يمنح الدماغ شكله المجعد، وتنقسم القشرة المخية إلى نصفين ويمكن تقسيم كل نصف إلى أربعة فصوص، هي: الفص الأمامي والفص الصدغي والفص القذالي والفص الجداري، والفصوص هي قطاعات وظيفية متخصصة بمجالات الفكر، والذاكرة، والتخطيط، وصنع القرار، والكلام والإدراك الحسي.
- المخيخ: هو ثاني أكبر جزء من الدماغ، ويوجد تحت الفصوص الخلفية (القذالية) للمخ وخلف جذع الدماغ وينفصل عن المخ من خلال طيّة تٌعرف باسم الخيمة المُخيّة، وكما هو حال المخ يتكون المخيخ من نصفين أيمن وأيسر وفي النسيج الداخلي يرتفع جذع أبيض مركزي يسمى الشجرة المتغصنة ينشر فروعه خلال نصفي المخيخ، ويُذكر أن الوظيفة الأساسية للمخيخ هي الحفاظ على والتوازن خلال الحركة، فعند القفز من جانب لآخر أو عند التحرك المفاجئ يقيّم المخيخ كل حركة دون وعي ثم يرسل إشارات إلى المخ والذي يرسل بدوره إشارة إلى العضلات من أجل تعديل وضع الحركة لتجنب السقوط.
- جذع الدماغ: ويشكل الدماغ المتوسط والدماغ الخلفي عدا المخيخ، ويربط جذع الدماغ الحبل الشوكي بمراكز التفكير العليا في الدماغ، ويتألف من ثلاثة أجزاء، هي: النخاع المستطيل والجسر والمخ الأوسط، والنخاع المستطيل هو أخفض جزء عند دماغ الفقاريات ومستمر بالنخاع الشوكي، وإلى جانب نقل الإشارات الحسية والحركية يتحكم جذع الدماغ بالوظائف اللاإرادية المباشرة، مثل التنفس، والهضم، والدورة الدموية، وردود الفعل مثل البلع، والسعال والعطس، ويساهم الدماغ المتوسط كذلك في التحكم في الحركة، والرؤية، والسمع بالإضافة إلى ردود الفعل ذات الصلة بالرؤية والسمع.
- الدماغ البيني: عبارة عن منطقة في الدماغ الأمامي متصلة بكل من الدماغ المتوسط (جزء من جذع الدماغ) والمخ، ويشكل المهاد معظم الدماغ البيني ويتكون من كتلتين متماثلتين على شكل بيضوي مع خلايا عصبية تنتشر عبر القشرة المخية.
تتدفق البيانات الحسية إلى المهاد من جذع الدماغ إلى جانب المعلومات العاطفية والحشوية (أوامر التحكم بالأعضاء الداخلية) وغيرها من المعلومات من مناطق مختلفة من الدماغ، وينقل المهاد هذه الرسائل إلى المناطق المناسبة من القشرة الدماغية لإحداث الاستجابة المناسبة فيما يتعلق بالتعلم والذاكرة.
- ما تحت المهاد: وهو جزء من الدماغ البيني ومنطقة من الدماغ الأمامي تتصل بالدماغ المتوسط والمخ، ويساعد المهاد على معالجة النبضات الحسية للرائحة والطعم والرؤية، بالإضافة إلى إدارة العواطف مثل الألم والمتعة والعدوان والتسلية، ومنطقة ما تحت المهاد هي أيضًا مركز للتحكم الحشوي والتي تنظم عمل الغدد الصماء والوظائف الداخلية، حيث ترسل هذه المنطقة إشارات إلى الغدة النخامية من خلال الجهاز العصبي بهدف تنشيط أو تثبيط الهرمونات أو منع إفراز هرمونات الغدة النخامية التي تستهدف الغدد والأنسجة المحددة في الجسم، ومن خلال ذلك يمكن القول أن المهاد يدير الجهاز العصبي المستقل المكرس للوظائف الداخلية اللاإرادية والتي تضم تنظيم دورات النوم واستهلاك الطعام وغيرها.
البنية الخلوية للدماغ
يتكون الدماغ من نوعين من الخلايا، هما:[3]
- الخلايا العصبية: هناك العديد من الأحجام والأشكال من الخلايا العصبية ولكن جميعها تتكون من جسم الخلية والتشعبات والمحور العصبي.
ينقل العصبون المعلومات من خلال الإشارات الكهربائية والكيميائية عبر فجوة صغيرة تسمى المشبك، ويُذكر أن للخلايا العصبية العديد من الأذرع تسمى التشعبات والتي تعمل مثل الهوائيات تلتقط رسائل من الخلايا العصبية الأخرى كي تمرر هذه الرسائل إلى جسم الخلية ثم تنتقل الرسائل المهمة فقط إلى نهاية المحاور العصبية حيث تُفتح الأكياس التي تحتوي على ناقلات عصبية في المشبك كي تعبر جزيئات الناقل العصبي المشبك وتتلاءم مع مستقبلات خاصة على الخلية العصبية المستقبلة والتي تحفز تلك الخلية لتمرير الرسالة.
- الخلايا الدبقية: وهي خلايا الدماغ التي تزود الخلايا العصبية بالتغذية والحماية والدعم الهيكلي، وفي الدماغ يوجد ما بين 10 إلى 50 ضعف من الخلايا الدبقية أكثر من الخلايا العصبية وهي النوع الأكثر شيوعًا من الخلايا المشاركة في أورام المخ، وتشمل الخلايا الدبقية على:
* الخلايا النجمية: وهي الجهات الراعية التي تنظم حاجز الدم في الدماغ مما يسمح للمغذيات والجزيئات بالتفاعل مع الخلايا العصبية، بالإضافة إلى السيطرة على التوازن والدفاع عن الخلايا العصبية وإصلاحها وتشكيل الندب والتأثير على النبضات الكهربائية.
* خلايا Oligodendroglia: تخلق هذه الخلايا مادة دهنية تسمى "myelin" تعزل المحاور العصبية مما يسمح للرسائل الكهربائية بالانتقال بصورة أسرع.
* الخلايا البطانية: تبطن الخلايا البطانية البطينين الجانبيين من الدماغ وتفرز سائلًا دماغيًا شوكيًا (CSF) يُساعد الدماغ على الطفو بالإضافة إلى توفير الحماية له عند تلقي ضربة على الرأس.
* خلايا Microglia: وهي الخلايا المناعية في الدماغ التي تحمية من الأجسام الضارة والميكروبات.
جغرافية الدماغ
تنقسم كل نصف كرة مخية إلى أقسام أو فصوص كل منها متخصص في وظائف مختلفة، ومن أجل فهم كيف يعمل الدماغ يمكن الاطلاع على التالي:[4]
- يحوي كل نصف كرة مخية على فصين أماميين يقعان مباشرة خلف الجبين، ويعمل هذان الفصان كمواقع تخزين قصيرة المدى عند التخطيط لجدول زمني، أو تخيل المستقبل، أو استخدام حجج منطقية، وهذا يسمح بوضع فكرة واحدة في الاعتبار أثناء التفكير في أفكار أخرى، ويوجد في الجزء الخلفي من كل فص أمامي منطقة حركية تساعد على التحكم في الحركة الطوعية، ويحتوي الفص الأمامي الأيسر على منطقة تسمى بروكا تعمل على تحويل الأفكار إلى كلمات.
- عند الاستمتاع بوجبة لذيذة ذات طعم ورائحة زكية يُحفز قسمان خلف الفصوص الأمامية تسمى الفصوص الجدارية، والأجزاء الأمامية من هذه الفصوص، خلف المناطق الحركية، تسمى المناطق الحسية الأساسية ووظيفتها تلقي معلومات حول درجة الحرارة والمذاق واللمس والحركة من بقية الجسم، والقراءة والحساب هي أيضًا من وظائف الفصوص الجدارية.
- عند النظر إلى الكلمات والصور الموجودة في صفحة من كتاب تعمل منطقتان في مؤخرة الدماغ تسمى الفصوص القذالية ووظيفتها معالجة الصور من العين وربط تلك المعلومات بالصور المخزنة في الذاكرة، ويمكن أن يسبب تلف الفص القذالي العمى.
- تعمل الفصوص الصدغية، التي تقع أمام المناطق المرئية تحت الفصوص الجدارية والجبهية على الاستجابة للأصوات المختلفة، ويوجد في الجزء العلوي من كل فص صدغي منطقة مسؤولة عن تلقي المعلومات من الأذنين بينما يلعب الجانب السفلي من كل فص صدغي دورًا حاسمًا في تكوين واسترجاع الذكريات بما في ذلك تلك المرتبطة بالأصوات، وقد تبين أن أجزاء أخرى من هذا الفص تدمج ذكريات وأحاسيس الذوق والصوت والبصر واللمس معًا.