Pinel, P.J.P. (2011). Biopsychology (8. udgave). Boston: Pearson.

---

Fundamental hjerneanatomi.

3.1 Generel opbygning af nervesystemet.

 –        Centralnervesystem (hjerne og rygrad)

 –        Perifere nervesystem (uden for hjerne og rygrad):

•    Somatiske nervesystem; ind- og udgående nervebaner til CNS. Muskler, hud, led, øjne, ører osv.
•    Autonomiske nervesystem; kroppens indre miljø, indre organer, nervebaner til og fra CNS. To typer nervebaner fra CNS til det autonomiske nervesystem, nemlig sympatiske nerver og parasympatiske nerver. Nervebanerne er for begge todelte neurale veje. De vandrer kun noget af vejen til målorganerne og synapser til andre neuroner (second stage neurons).

Vigtige principper i konventionelt syn på det sympatiske og parasympatiske nervesystem:

1.        De sympatiske nerver stimulerer og organiserer energiressourcer i farlige situationer, hvor det parasympatiske system sparer energi og på en måde beroliger.
2.        Alle organer modtager modstridende signaler fra systemerne. Organernes aktivitet styres af niveauet af aktivitet fra de to nervesystemer.
3.        Sympatiske forandringer reflekterer psykologisk arousal. Parasympatiske forandringer reflekterer psykologisk afslapning.

Der er enkelte undtagelser.

De fleste nerver i det perifere nervesystem projekteres fra rygraden , men der er 12 par kranieerver, som projekterer fra hjernen. Disse inkluderer udelukkende sansenerver, fx lugte- og synssans, men indeholder også motorfibre.

Hjernehinde, ventrikler og rygmarvsvæske

Hjerne og rygrad er de mest beskyttede organer. Bl.a. af hjernehinde,  adskillige membraner, rygmarvsvæske og hjerneventrikler (væskefyldte hulrum).

Folk der får fjernet rygmarvsvæske lider ofte af hovedpine og jag af smerte, når de ryster deres hoved.

Rygmarvsvæske produceres konstant af små blodkar i rygmarven.

Rygmarvsvæsken kan blive blokeret af fx en tumor, hvilket forårsager ophobning af væsken fx i hjernen, hvilket kaldes water head. Kan drænes.

Blod-hjerne barrierer

Hjernen er meget fintfølende rent elektrokemisk og dens funktioner kan bliver alvorligt forstyrrede ag kemiske stoffer. Der er dog en blod-hjerne barriere, der blokerer for mange giftstoffers passage til hjernen.

Medicins passage til hjernen afhænger af hvorvidt den kan passere denne barriere.

Ikke alle store molekyler stoppes, da nogle er livsvigtige, fx glukose. Disse transporteres aktivt rundt i blodbanerne og blodkarrenes cellevægge.

3.2. Nervesystemets celler

Neuroner og glial celler.

Neuroners anatomi:                

– Modtagelse og transmission af elektrokemiske signaler. Alle størrelser og former. Se anatomi på fig 3.5 og 3.6.                                                         

– Generelt er der to neurale strukturer i nervesystemet. Dem der primært består af axoner (forbindelsen mellem to cellekroppe) og dem der primært består af cellekroppe.

•    CNS: clusters af cellekroppe hedder nuclei. Bemærk nuclei både kan have denne betydning samt er en struktur i neuronens cellekrop.

Clusters af axoner kaldes tracts.

•    PNS: clusters af cellekroppe hedder ganglia.

Clusters af axoner kaldes nerves.

Glial celler; de glemte celler

I nogle strukturer eller områder i hjernen er der flest glial celler og andre steder flest neuroner. Generelt er der lige mange, selvom et gammelt synspunkt er, at der er langt flere glial celler end neuroner.

Der er flere typer glial celler.

–        Oligodendrocytes; glial celler med en forlængelse, der omklamrer nogle af neuronerne i CNS. Disse forlængelse er meget rige på myelin.

–        Schwann celler har en lign. funktion i PNS og er en anden klasse af glial celler.

Forskellen på de to er bl.a., at en oligodendrocyt har flere forlængelser til neuroner, hvor Schwann cellen kun har en enkelt forbindelse. Se fig. 3.9.

–        Microglia; Mindre end andre glia. Responderer på tilskadekomst og trigger inflammatorisk respons.

–        Astrocytes; Den største gliaceller. Stjerneformede. Forlængelsen af disse celler dækker i nogle tilfælde ydre overflade på blodkar, der løber gennem hjernen. De har også kontakt med neuroners cellekroppe. Disse celler spiller en rolle i udelukkelse af visse stoffer fra CNS eller fri passage for andre stoffer. Astrocytter spiller også en rolle i at bevare synapser mellem neuroner.

I de senere år er man begyndt at få øjnene op for vigtigheden af glial celler for CNS. Man er i øjeblikket ved at undersøge deres rolle i forskellige nervelidelser.

3.3. Neuroanatomiske teknikker og retninger

 Udfordringen i at kigge på neuroner består i, at de er så tæt pakkede og sammensmeltede, at det ikke afslører noget om dem at kigge i et mikroskop.

Golgi-stain metode:                  Farve enkelte neuroner. Metode udviklet allerede i 1870’erne. God metode når man skal se overordnet form på neuroner. Man kan dog ikke skelne neuroner fra hinanden, hvis mere end en neuron er blevet farvet. Oftest sort farve.

Nissl-stain metode:                   Violet farve. 1880’erne. Farven trænger gennem alt i et cellelag (slice), men binder sig effektivt til neuronernes cellekroppe. Kan bruges til at estimere hvor mange cellekroppe der er i et område.

Elektron mikroskopi:                 Tre dimensioner. Meget detaljeret.

Neuroanatomiske sporingsteknikker:

                                                          Hvis man skal undersøge neuronbanernes retning og placering. Man kan foretage anterograd sporing (fremad) eller retrograd (bagud) sporing. Man bruger kemikalier i begge tilfælde, fx injiceres et stof og nogle dage efter undersøger man, hvor i hjernen stoffet har bevæget sig hen.

Retninger

Forstil dig en kat! Da mennesker går oprejst er retningerne forskellige hvad angår hhv. hjerne og rygrad. Forskellen er 90 graders rotation. SE fig. 3.15!!

–        Anterior – mod næsen

–        Posterior – mod halen (mod baghovedet)

–        Dorsal – overfladen af ryggen (eller issen)

–        Ventral – mod bugen/fødderne

–        Medial – mod midten af kroppen

–        Lateral – væk fra midten af kroppen

For hovedet:

Superior (top) / inferior (bund) i hovedet (også dorsal/ventral).

3.4 Rygraden

Indeholder en H-formet stamme af grå substans og det omkringliggende område med hvid substans. Grå substans består mest af cellekroppe, hvor hvid substans i højere grad består af axoner dækket af myelinskeder.

Rygradsnerver er i par fæstnet på både højre og venstre side på 31 forskellige niveauer i rygraden. Dermed er der 62 nerver, der deler sig, som de nærmer sig rygraden og nervens axoner er enten bundet til den dorsale eller ventrale rod.

–        Alle axoner fra den dorsale rod er afferent – mod CNS og udelukkende unipolare sanseneuroner.

–        Alle axoner fra den ventrale rod er efferent – fra CNS og udelukkende multipolare motorneuroner.

Dette gælder uanset om det er axoner tilhørende det somatiske eller autonomiske nervesystem.

3.5 Fem opdelinger af hjernen

For at forstå opdeling skal man forstå hjernens udvikling.

Første indikationer på udviklingen af hjernen kommer af forhjernen, midthjernen og lillehjernen. Før fødslen bliver det til 5 områder, da forhjernen og midthjernen deler sig i to. De fem områder er:

1.        Telencephalon
2.        Diencephalon
3.       

↓↑             Hjernestammen

     4.          Mesencephalon (midthjerne)

5.         Metencephalon

      6.         Myelencephalon ”inde i hovedet” / MEDULLA

HUSK! –        T for telencephalon symboliserer TOP. –        Øvrige områder ligger under i alfabetisk rækkefølge! –        De sidste fire kaldes også hjernestammen.

Som i andre pattedyr er det telencephalon (højre og venstre hemisfære) der udvikles mest gennem barndom og indtil voksen. De andre områder (oftest kaldet hjernestammen) er i høj grad udviklet ved fødsel.

3.6 Store strukturer i hjernen

Husk 90 grader rotation mellem hjerne og hjernestamme, for ikke at blive forvirret over retningsbeskrivelserne.

Myelencephalon/medulla

Den mest posteriore del af hjernestammen. Fra psykologisk synspunkt er den retikulære formation interessant. En del af den spiller en rolle i arousal, men også opmærksomhed, søvn, bevaring af muskeltoning, cirkulation, kardiofunktioner, repsirationsreflekser m.m.

Metencephalon

Stigende og faldende kanaler og dele af den retikulære formation. Dette skaber forhøjninger, der kaldes hjernebroer (pons). Hjernebroer er den ene store del af metencephalon og den anden del er cerebellum (lillehjernen).  Cerebellum er en vigtig sansemotorisk struktur. Skade på cerebellum ødelægger ens evne til at kontrollere bevægelser og tilpasse dem til skiftende omstændigheder. Skade skaber dog også problemer i beslutningstagning og andre kognitive funktioner.

Mesencephalon

Opdelt i to. Tectum (visuelle og auditoriske funktioner) og tegmentum, som indeholder tre farverige strukturer, der er særligt interessante for biopsykologien. De er interessante som formidlere af smertereducerence opiumholdige effekter.

Diencephalon

Thalamus;        Todelt struktur, som sidder på toppen af hjernestammen. Hvide lag ses på overfladen, der består af myelinerede axoner. Thalamus har mange nuclei, de fleste kommunikerer til cortex. Den mest velundersøgte del af thalamus er den sansemotoriske relæstation, som modtager signaler fra sansereceptorer, processerer dem og fører dem til de rette steder i cortex. Der er tovejskommunikation.

Hypothalam.;Placeret under thalamus og regulerer flere typer motiveret adfærd, fx søvn, spisning og seksualadfærd. Reguleringen sker ved udskillelse af hormoner fra hypofysen. Indeholder også optisk chiasma (der hvor synsnervernes baner krydser).

Telencephalon

Den største og mest komplekse del af hjernen. Koder for sanseindtryk, højere kognitive funktioner og også motorik.

Cerebral cortex/hjernebarken;

Består mest af grå substans. Laget under består primært af myeliniserede axoner. Hjernebarken er foldet i modsætning til hjernen hos de fleste andre dyr. Antallet af folder i hjernen synes at hænge sammen med den fysiske størrelse på dyret. De store riller kaldes fissures og de små sulci. Riller mellem fissures og sulci kaldes gyri. Den longitudinelle fissure er sprækken mellem de to hemisfærer. Hemisfærerne er forbundet af cerebrale commisurer, hvoraf den største er corpus callosum.

De store fissurer inddeler cortex yderligere:

1.        frontallap
2.        parietallap
3.        temporallap
4.        occipitallap

De er dog ikke enheder med specielle funktioner, men nærmere et redskab til mennesker.

Omkring 90% af cortex er neocortex.

Hippocampus er et af de vigtigste områder, der ikke er neocortex. Den har kun tre lag, hvor neocortex typisk har seks lag. Hippocampus spiller en væsentlig rolle i nogle typer hukommelse, specielt hukommelse for rumlig placering.

Det limbiske system;

En del af de subkortikale strukturer. Limbisk betyder ring og det limbiske system er involveret i regulation af motiveret adfærd såsom flugt, føde, kamp og seksualadfærd. Indeholder bl.a. amygdala, som er særligt involveret i følelser, især frygt.

 Se figur 3.30 for opsummering af hjernestrukturer.