Omurgalıların retinası gibi duyu organlarından gelen bilgiler beyne ulaşmadan önce genellikle bazı işlemlerden geçer. Bilgi beyne ulaştığında, bir dizi ek işlemden geçer ve orijinal duyusal girdinin giderek daha soyut bir türevi haline gelir. Aynı zamanda beyin, kendisine gelen bilgileri sürekli işleyen, organları koordine eden ve kontrol eden bir organdır. Bu olağanüstü nöral bilgisayar nasıl organize edildi ve nasıl gelişti? Kısmen ilkel balıklardan gelişmiş embriyonik omurgalıların beyinlerinin insanlarla karşılaştırılması, omurgalıların beyinleri arasındaki yapısal benzerlikleri ortaya koymaktadır. Bu beyinlerin tümü, uzunlamasına sinir bandının ön ucunda üç düzensiz çıkıntıya sahiptir. Daha gelişmiş omurgalılarda, bu üç bölge gelişim sırasında birçok değişikliğe uğrar. Ayrıca duvarlarında kalınlaştırılmış alanlar ve diğer kısımlarda dışa doğru gelişen çıkıntılar vardır. Bu değişikliklere rağmen, beynin ilk üç bölümü, insanlar da dahil olmak üzere en gelişmiş omurgalılarda bile tanınmaya devam ediyor. Bu üç bölüm ön beyin, orta beyin ve arka beyindir.
Omurgalı beyni, omuriliğin merkezi kanalına bağlanan ventriküller olarak bilinen bir dizi oda içerir. Bu kanallar ve ventriküller, ventriküllerin iç yüzeyini kaplayan epitel hücrelerinde bulunan iğcikler tarafından dolaşan beyin omurilik sıvısı (BOS) içerir. Hem beyin hem de omurilik, meninks adı verilen üç koruyucu zarla çevrilidir. Bunlardan pia mater, serebellumun en içteki zarıdır ve beyin ile omuriliğin yüzeyini kaplar. Çok ince araknoid pianın hemen üzerinde bulunur. Dura mater diğer iki zarı kafatası ve omurganın iç yüzeyinden ayırır. Bu üç zar arasındaki boşluk, sinir dokusunun zarar görmesini önlemek için bir yastık görevi gören beyin omurilik sıvısı ile doludur. Beyin gelişiminin çok erken aşamalarında, optik lob, daha sonraki evrimsel eğilimlerin yolunu açan değişikliklere uğradı: arka beynin ventral kısmı, medulla, bazı iç organlarla ilgili otonomik ve somatik hipotalamik yollar için bir kontrol merkezi olarak uzmanlaştı. . Nefes alma ve kalp atışı gibi işlevler. Aynı zamanda, optik lob, omurilik ile beynin ön kısımları arasında bir bağlantı bölgesi görevi görür. Ek olarak, arka beynin dorso-anterior kısmı serebellumu oluşturacak şekilde genişlemiştir. Serebellum, denge ve kas koordinasyonunda yer alan vertebral bir yapıdır. Orta beynin dorsal kısmı, optik loblar gibi uzmanlaşmıştır ve görme merkezi, optik sinirlerle yakından ilişkilidir. Ön beyin, serebrum (büyük beyin) ve onun belirgin koku alma ampullerini içeren bir ön bölgeye ve talamus ve hipotalamustan oluşan bir arka bölgeye bölünmüştür. Pek çok hayvanda, özellikle daha büyük gövdeli ve daha ayrıntılı kas kontrolü gerektiren hayvanlarda beyincik daha büyük ve daha karmaşık hale gelirken, arka beyin evrim boyunca çok az değişiklik geçirdi. En belirgin evrimsel değişiklik, orta beynin göreceli önemi ve büyüklüğündeki azalmaya paralel olarak, beynin önemi ve büyüklüğündeki sürekli artıştı.
Farklı türlerin beyinlerini karşılaştırarak, omurgalı beyninin evrimsel gelişimi yeniden yapılandırılabilir. Büyük olasılıkla, paylaşılan yapılar ortak bir evrimsel mirasa işaret edecektir. Balıkları, amfibileri, sürüngenleri ve memelileri karşılaştırdığımızda, aşağı yukarı yeterli bir tablo ortaya çıkıyor. İlk olarak, atalara ait beyin (büyük beyin), esas olarak koku alma algısıyla ilgili tek, küçük, pürüzsüz bir çıkıntı çiftiydi.
Omurilikte olduğu gibi, gri madde (hücre gövdeleri ve sinapsların yerleri) çoğunlukla içseldi. Sinapslar çoğunlukla beynin arka kısmı ile koku ampulleri arasında bilgi iletir. Beyinde bulunan bilgilerin işlenmesi çok azdı veya hiç yoktu. Sinapslar, beyinde duyusal bilgilerin çok az işlenmesiyle veya hiç işlenmesiyle, büyük ölçüde koku ampulleri ile beynin arka kısımları arasındaki geçişler olarak işlev gördü. Gri madde daha yoğun olmasına rağmen, günümüzde yaşayan birçok balığın beyninde bu ulaşım terminali özelliğinden çok az ilerleme vardır. Atadan kalma balıklardan evrimleşen amfibilerde, gri madde fraksiyonunda hipertrofi ve nöronlar arasındaki sinaps sayısında artış vardır. Beyin artık yalnızca bir verici istasyon olarak işlev görmüyor; Beynin farklı duyusal alanlarında kendisine gelen impulsları değerlendiren (işleyen ve yorumlayan) bir merkez görevi gördü. Gri maddenin çoğu orijinal konumundan yavaş yavaş beynin yüzeyine doğru hareket etti. Bu yüzeysel tabaka serebral korteks olarak bilinir. En gelişmiş sürüngenlerin bazılarında, serebrumun ön yüzeyinde tek bir noktada neokorteks (neopalium) adı verilen serebral korteksin yeni bir bileşeni ortaya çıktı. Bu sürüngen türünden çıkan memeliler en gelişmiş neokortekse sahiptir. İlkel memelilerde bile, neokorteks genişleyerek ön beynin çoğunu kaplayan yüzeysel bir tabaka oluşturdu. Bu, ata beyninin eski kortikal kısmının küçüldüğü anlamına gelmez. Kadim korteks, nispeten büyümüş olan neokortekse basitçe itildiği içe doğru pozisyonda kaldı.
Vücudun tüm bölümlerini ve tüm duyuları içeren motor ve duyusal işlevlerin ana koordinasyon merkezi olan neokorteks, boyut olarak orantılı ve üstel artışlarla yüzey alanını artırdı. Böylece beynin diğer kısımlarını giderek daha fazla kontrol etmeye başladım. Orta beyin başlangıçta omurgalılarda ana kontrol merkeziydi. X beyninin talamus kısmı ana koordinasyon merkezi haline geldikten sonra bu işlevi önce orta beyinle paylaşmış, sonra baskın hale gelmiştir. Son olarak, neokorteks ortaya çıkıp hem orta beyin hem de talamustan önce geldiğinde, orta beyin arka beyin ile ön beyin arasında ikincil bir bağlantı olarak kaldı. Orta beyin, birçok bilinçaltı mekanizmanın ve bazı basit görsel işlevlerin kontrol merkezi olmaya devam ediyor. Aynı zamanda, uyarılmayı kontrol etmede önemli bir rol oynamaya devam ediyor.
En basit ve en küçük beyne sahip olan omurgalı hayvan olan balıktan amfibiyenlere, sürüngenlere ve memelilere kadar beyin boyutunda ve karmaşıklığında bir artış olsa da, her organizma grubunun beyninin aynı yapıya sahip olduğunu göstermez. omurgalı beyninin evrim sürecindeki mevcut durumu. Aksine, balık beyni, amfibiyenlerin ortaya çıkmasına kadar evrimsel gelişimini sürdürdü ve aynı şekilde, amfibilerin merkezi sinir sistemi, sürüngenler adaptif dallanma geçirip evrim çizgilerini yerleştirene kadar evrimsel gelişimini sürdürdü. En ilkel omurgalıların beyni genellikle balıklarda bulunsa da, bazı modern balıklar, özellikle zayıf elektrik balıkları, nispeten büyük ve karmaşık beyinlere sahiptir.
Günümüzün omurgalı hayvan türlerinin beyinlerinin boyutu ve karmaşıklığı, her türün evrim durumundan çok yaşam tarzının karmaşıklığı tarafından belirlenir. Daha karmaşık davranış kalıplarına karşı, omurgalı beyinleri evrim sürecinde çeşitli biçimler alarak yanıt vermiştir. En belirgin değişiklikler, elin kullanılmasını gerektiren özelleşmiş davranışlarla ilişkili beyin bölgelerindeydi. Örneğin, zayıf elektrik balıklarında, gelen bilgileri ve çevredeki elektrik alanını analiz etmekten sorumlu bölge, yani hayvanın kendi türü ve avının bireylerini bulmak ve tanımlamak için kullandığı bölge, daha özel olarak genişletilmiş ve parçalanmıştır. Buna karşılık, zayıf elektrik balıklarının beyinlerinde çok fazla görme alanı yoktur.
Omurgalı beyinlerinin belirli bölgelerinin boyutu arttıkça, iç organizasyonları daha karmaşık hale gelir.
Beyin bölgelerinin bu evrimsel gelişiminin başlangıcı yapısal değildir: bu değiştirilmemiş bölgelerdeki nöronlar tüm bölgeye dağılmıştır. Orta düzeyde özelleşmiş beyin bölgelerinde, nöronlar merkezde yer alan hücre gövdeleri ve dendritler ve çevrede yer alan aksonlar ile çekirdek(ler) olarak gruplandırılmıştır. Bilgiyi içeriye ileten ve bilgiyi dışarıya taşıyan bu aksonlar, sinir yolunda bir çekirdekten diğerine gönderilmiştir. Daha gelişmiş bölgelerdeki bu çekirdekler, daha da alt bölümlere ayrılan ve bölgesel olarak yakl. Bu lameller içinde, aksonların ve hücre gövdelerinin dönüşümlü olarak değiştiği gevşek tabakalar vardır.
Daha uzmanlaşmış beyin çekirdekleri, katmanların içinde ve arasında çok düzenli bir bağlantı modeliyle çok sıkı bir şekilde katmanlaşmış bir yapıya sahiptir. Bu yapısal strateji, memelilerin katmanlı görsel korteksini incelediğimizde göreceğimiz gibi, karmaşık sinaptik organizasyonu ve bilgi işlemeyi mümkün kılar.
Memelilerde, kortikal bölgelerdeki bir artış, korteksin tamamıyla duyusal ve motor fonksiyonlara ayrılan kısmının nispi boyutunda bir azalmaya yol açtı. Arkadaş bölgeleri eklemek yerine, odak, hafızayı oluşturan ve farklı duyu sistemlerinden gelen bilgileri birleştiren bilgileri depolayan bölgelere kaydırıldı. Bunlar daha esnek ve daha karmaşık davranışlar yapmayı mümkün kılar. İnsan beyni bu eğilimin en uç örneğini sunuyor.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]