Nie ma nic w umysłach, czego by przedtem nie było w zmysłach.
Arystoteles



Taki obraz mózgu jest znany praktycznie wszystkim - dwie półkule, fałdy, zakręty. Jak to możliwe, że organ kontrolujący całe ciało wygląda tak monotonnie?

Zanim jeszcze ludzie nauki dostali do ręki narzędzia pozwalające na różnego typu obrazowanie tego, co się dzieje w mózgu, było jasne, że różne miejsca w mózgu odpowiadają za różne rzeczy. Np. jeżeli w czasie bitwy w głowę zostało rannych dwóch rycerzy, jeden z lewej, drugi z prawej strony, to problemy, których doświadczali na skutek kontuzji były różne. Na przełomie XVIII i XIX wieku powstała frenologia - pseudonauka, która zajmowała się diagnozowaniem chorób na podstawie kształtu czaszki. Oczywiście cała idea jest nonsensem, ale jest oparta na całkiem niegłupich podstawach. Ponieważ wg frenologi wypukłości i wklęsłości czaszki były efektem silnego i słabego działania różnych obszarów mózgu, z których każdy był odpowiedzialny za inną funkcję. Wprawdzie mózg to nie mięśnie, i nie zwiększa/zmniejsza swojej objętości w zależności od stopnia używania, ale to, że w mózgu istnieją obszary wyspecjalizowane jest faktem.

Skąd wiadomo, że tak jest? Poza obserwacjami tego, jak zmienia się zachowanie i funkcjonowanie osób, które doznały urazów głowy w różnych miejscach, a także cierpiały na inne choroby - wylewy, guzy mózgu itp. itd., wielką pomocą są badania czynnościowe mózgu. Najbardziej popularną techniką, która służy takim celom jest PET (Positron emission tomography) czyli pozytronowa tomografia emisyjna, która pozwala śledzić aktywność poszczególnych obszarów mózgu w odpowiedzi na różne bodźce. Na poniższym obrazku można zobaczyć obrazy PET pokazujące zmiany aktywności mózgu w zależności od wykonywanego zadania (zdjęcie pochodzi z zasobów www.alz.org).


Jak to możliwe, że w mózgu istnieją ściśle wyspecjalizowane ośrodki i centra, jeżeli mózg zbudowany jest z neuronów, które na pierwszy rzut oka niczym się między sobą nie różnią? Jak się słusznie domyślacie - jest tak tylko na pierwszy rzut oka. W zależności od miejsca, w którym funkcjonuje dany neuron, oraz funkcji jaką to miejsce w mózgu pełni, neurony różnią się między sobą przede wszystkim ze względu na to jakie neuroprzekaźniki wykorzystują w przesyłaniu informacji oraz jakiego typu receptory mają. To właśnie neuroprzekaźniki i ich receptory, ich obecność lub jej brak w określonych regionach mózgu wyznacza ośrodki mózgowe odpowiedzialne za przeróżne funkcje.

Na poniższym obrazku widać bardzo uproszczony obraz szlaków dopaminy i serotoniny. Szlak danego neuroprzekaźnika oznacza ścieżkę w mózgu, na której przenoszenie informacji między kolejnym neuronami (w synapsach) odbywa się z wykorzystaniem danego neuroprzekaźnika. (Nie ma sensu analizować tego obrazka bardziej szczegółowo).


Wyobraźcie sobie mózg jako wielkie miasto, z dzielnicami mieszkalnymi, handlowymi, przemysłowymi, rozrywkowymi, publicznymi itd. Miasto jest pokryte siecią dróg, po których poruszają się samochody. Są duże drogi (obwodnice), po których poruszają się różne pojazdy - limuzyny, zwykłe samochody osobowe, autobusy, ciężarówki, mniejsze samochody dostawcze. Są też drogi mniejsze - np. osiedlowe, po których poruszają się przede wszystkim samochody osobowe, a nie spotyka się ciężarówek z zaopatrzeniem dla fabryki.

~~~

W następnym odcinku - o neuroprzekaźnikach, ich cechach szczególnych i udziale w poszczególnych funkcjach mózgu.