Ένα από τα πιο γνωστά μοντέλα για την κατανόηση της δομής του εγκεφάλου είναι η εξελικτική ανάπτυξη του μοντέλου του εγκεφάλου. Αυτό αναπτύχθηκε από τον νευροεπιστήμονα Paul MacLean και είχε μεγάλη επιρροή τη δεκαετία του 1960. Ωστόσο, με τα χρόνια από τότε, αρκετά στοιχεία αυτού του μοντέλου χρειάστηκε να αναθεωρηθούν υπό το φως πιο πρόσφατων νευροανατομικών μελετών. Εξακολουθεί να είναι χρήσιμο για την κατανόηση της λειτουργίας του εγκεφάλου με γενικούς όρους. Το αρχικό μοντέλο του MacLean διέκρινε τρεις διαφορετικούς εγκεφάλους που εμφανίστηκαν διαδοχικά κατά τη διάρκεια της εξέλιξης.

Αυτό το σύντομο βίντεο από τον κορυφαίο βιολόγο Robert Sapolsky εξηγεί το τριαδικό μοντέλο εγκεφάλου:  Γιατί το έκανα αυτό;

Εδώ είναι ένα άλλο σύντομο βίντεο από τον νευροεπιστήμονα και ψυχίατρο Dr Dan Siegel με το «χέριμοντέλο του εγκεφάλου που εξηγεί αυτή την έννοια με έναν εύκολο τρόπο να θυμόμαστε επίσης.

Για μια πιο επίσημη επισκόπηση των τμημάτων και των λειτουργιών του εγκεφάλου, απολαύστε αυτό το βίντεο διάρκειας 5 λεπτών Ανθρώπινος Εγκέφαλος: Κύριες Λειτουργίες και Δομές.

Ο ερπετός εγκεφάλων

Αυτό είναι το παλαιότερο μέρος του εγκεφάλου. Αναπτύχθηκε για το 400 πριν από εκατομμύρια χρόνια. Αποτελείται από τις κύριες δομές που βρίσκονται στον εγκέφαλο ενός ερπετού: το στέλεχος του εγκεφάλου και η παρεγκεφαλίδα. Βρίσκεται βαθιά στο κεφάλι μας και ταιριάζει στην κορυφή του νωτιαίου μυελού μας. Ελέγχει τις βασικότερες λειτουργίες μας, όπως τον καρδιακό ρυθμό, τη θερμοκρασία του σώματος, την αρτηριακή πίεση, την αναπνοή και την ισορροπία. Βοηθά επίσης να συντονιστεί με τα άλλα δύο «μυαλά» στο κεφάλι μας. Ο ερπετός εγκέφαλος είναι αξιόπιστος, αλλά τείνει να είναι κάπως άκαμπτος και καταναγκαστικός.

Ο εγκέφαλος του Limbic. Καλείται επίσης ο εγκέφαλος των θηλαστικών

Ο περιορισμένος εγκέφαλος διαχειρίζεται το σωματικό σύστημα του σώματος. Αναπτύχθηκε γύρω από το 250 πριν από εκατομμύρια χρόνια με την εξέλιξη των πρώτων θηλαστικών. Μπορεί να καταγράφει αναμνήσεις από συμπεριφορές που παρήγαγαν ευχάριστες και δυσάρεστες εμπειρίες, έτσι είναι υπεύθυνη για τα λεγόμενα «συναισθήματα» στα ανθρώπινα όντα. Αυτό είναι το κομμάτι του εγκεφάλου, στο οποίο βρισκόμαστε και βγαίνουμε από την αγάπη και δεσμών με τους άλλους. Είναι ο πυρήνας του συστήματος ευχαρίστησης ή σύστημα επιβράβευσης στους ανθρώπους. Τα θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, πρέπει να αναθρέψουν τα μικρά τους για λίγο προτού να είναι έτοιμα να φύγουν από τη φωλιά και να πολεμήσουν για τον εαυτό τους. Αυτό είναι σε αντίθεση με τα περισσότερα ερπετά μωρών που μόλις ξεσπούν ένα αυγό και απομακρύνονται.

Ο περιορισμένος εγκέφαλος είναι η έδρα των πεποιθήσεων και των εκτιμήσεων αξίας που αναπτύσσουμε, συχνά ασυνείδητα, που ασκούν τόσο ισχυρή επιρροή στη συμπεριφορά μας.

Το οριακό σύστημα περιέχει έξι βασικά μέρη - τον θάλαμο, τον υποθάλαμο, την υπόφυση, την αμυγδαλή, τον ιππόκαμπο, τον πυρήνα και το VTA. Εδώ είναι τι κάνουν.

Η θάλαμο είναι ο χειριστής τηλεφωνικού κέντρου του εγκεφάλου μας. Οποιεσδήποτε αισθητικές πληροφορίες (εκτός από τη μυρωδιά) που έρχονται στο σώμα μας πηγαίνουν πρώτα στον θάλαμο μας και ο θάλαμος στέλνει τις πληροφορίες στα δεξιά μέρη του εγκεφάλου μας για επεξεργασία.

Η υποθάλαμο είναι το μέγεθος ενός κόκκου καφέ, αλλά μπορεί να είναι η πιο σημαντική δομή στον εγκέφαλό μας. Συμμετέχει στον έλεγχο της δίψας. Πείνα; συναισθήματα, θερμοκρασία σώματος? τη σεξουαλική διέγερση, τους κιρκαδικούς (ύπνου) ρυθμούς και το σύστημα του αυτόνομου νευρικού συστήματος και του ενδοκρινικού (ορμονικού) συστήματος. Επιπλέον, ελέγχει την υπόφυση.

Η βλεννογόνος συχνά αναφέρεται ως «κύριος αδένας», επειδή παράγει ορμόνες που ελέγχουν αρκετούς από τους άλλους ενδοκρινικούς ή ορμονικούς αδένες. Φτιάχνει αυξητική ορμόνη, ορμόνες εφηβείας, ορμόνη διέγερσης του θυρεοειδούς, προλακτίνη και αδρενοκορτικοτροπική ορμόνη (ACTH, που διεγείρει την ορμόνη του επινεφριδίου στρες, κορτιζόλη). Κάνει επίσης την ορμόνη ισορροπίας υγρών που ονομάζεται αντιδιουρητική ορμόνη (ADH).

Η αμυγδαλή χειρίζεται κάποια επεξεργασία της μνήμης, αλλά ως επί το πλείστον χειρίζεται βασικά συναισθήματα όπως ο φόβος, ο θυμός και η ζήλια. Παρακάτω ακολουθεί ένα σύντομο βίντεο από τον καθηγητή Joseph Ledoux, έναν από τους πιο διάσημους ερευνητές για την αμυγδαλή.

Η ιππόκαμπος εμπλέκεται στην επεξεργασία μνήμης. Αυτό το τμήμα του εγκεφάλου είναι σημαντικό για τη μάθηση και τη μνήμη, για τη μετατροπή της βραχυπρόθεσμης μνήμης σε πιο μόνιμη μνήμη και για την ανάκληση των χωρικών σχέσεων στον κόσμο γύρω μας.

Η Nucleus Accumbens παίζει κεντρικό ρόλο στο κύκλωμα ανταμοιβής. Η λειτουργία του βασίζεται κυρίως σε δύο βασικούς νευροδιαβιβαστές: ντοπαμίνης που προάγει την επιθυμία και την προσμονή της απόλαυσης, και σεροτονίνης των οποίων οι επιδράσεις περιλαμβάνουν κορεσμό και αναστολή. Πολλές μελέτες σε ζώα έχουν δείξει ότι τα φάρμακα γενικά αυξάνουν την παραγωγή ντοπαμίνης στον πυρήνα, ενώ μειώνουν την παραγωγή σεροτονίνης. Αλλά ο nucleus accumbens δεν λειτουργεί μεμονωμένα. Διατηρεί στενές σχέσεις με άλλα κέντρα που εμπλέκονται στους μηχανισμούς της ευχαρίστησης, και ειδικότερα με την κοιλιακή περιοχή τμηματοποίησης, Που ονομάζεται επίσης το VTA.

Βρίσκεται στο μέσο του εγκεφάλου, στην κορυφή του στελέχους του εγκεφάλου, το VTA είναι ένα από τα πιο πρωτόγονα μέρη του εγκεφάλου. Είναι οι νευρώνες του VTA που παράγει ντοπαμίνη, την οποία οι άξονες τους στη συνέχεια στέλνουν στον πυρήνα accumbens. Το VTA επηρεάζεται επίσης από ενδορφίνες οι υποδοχείς των οποίων στοχεύονται από οπιούχα φάρμακα όπως η ηρωίνη και η μορφίνη.

Ο Νεοκάρτεος / εγκεφαλικός φλοιός. Ονομάζεται επίσης Neomammalian Brain

Αυτός ήταν ο τελευταίος «εγκέφαλος» που εξελίχθηκε. Ο εγκεφαλικός φλοιός χωρίζεται σε περιοχές που ελέγχουν ειδικές λειτουργίες. Διαφορετικές περιοχές επεξεργάζονται πληροφορίες από τις αισθήσεις μας, επιτρέποντάς μας να δούμε, να αισθανόμαστε, να ακούμε και να δοκιμάζουμε. Το πρόσθιο τμήμα του φλοιού, ο μετωπικός φλοιός ή ο πρόσθιος εγκέφαλος, είναι το κέντρο σκέψης του εγκεφάλου. εξουσιάζει την ικανότητά μας να σκεφτόμαστε, να σχεδιάζουμε, να επιλύουμε προβλήματα, να ασκούμε τον εαυτό μας τον έλεγχο και να λαμβάνουμε αποφάσεις

Το neocortex πήρε την πρώτη σημασία στα πρωτεύοντα και κατέληξε στον ανθρώπινο εγκέφαλο με τα δύο μεγάλα εγκεφαλικά ημισφαίρια που διαδραματίζουν έναν τόσο κυρίαρχο ρόλο. Αυτά τα ημισφαίρια είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη της ανθρώπινης γλώσσας (c 15,000-70,000 χρόνια πριν), της αφηρημένης σκέψης, της φαντασίας και της συνείδησης. Το neocortex είναι ευέλικτο και έχει σχεδόν άπειρες ικανότητες μάθησης. Το neocortex είναι αυτό που επέτρεψε την ανάπτυξη των ανθρώπινων πολιτισμών.

Το πιο πρόσφατο μέρος του νεοκρότρυκ για να εξελιχθεί είναι το προμετωπιαίο φλοιό που αναπτύχθηκε περίπου πριν 500,000 χρόνια. Συχνά ονομάζεται εκτελεστικός εγκέφαλος. Αυτό μας παρέχει μηχανισμούς αυτοέλεγχου, σχεδιασμού, συνείδησης, ορθολογικής σκέψης, συνειδητοποίησης και γλώσσας. Ασχολείται επίσης με τη μελλοντική, στρατηγική και λογική σκέψη και ηθική. Πρόκειται για τον «μετρητή» των παλαιότερων πρωτόγονων εγκεφάλων και μας επιτρέπει να εμποδίζουμε ή να βάζουμε τα φρένα σε απερίσκεπτη συμπεριφορά. Αυτό το νεότερο τμήμα του εγκεφάλου είναι το τμήμα που βρίσκεται ακόμα υπό κατασκευή κατά την εφηβεία.

Ολοκληρωμένος εγκέφαλος

Αυτά τα τρία μέρη του εγκεφάλου, ο Reptilian, ο Limbic και το Neocortex, δεν λειτουργούν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Έχουν δημιουργήσει πολυάριθμες διασυνδέσεις μέσω των οποίων επηρεάζουν το ένα το άλλο. Οι νευρικές οδοί από το λιμπιικό σύστημα στο φλοιός, είναι ιδιαίτερα καλά ανεπτυγμένες.

Τα συναισθήματα είναι πολύ ισχυρά και μας οδηγούν από ένα υποσυνείδητο επίπεδο. Τα συναισθήματα είναι κάτι που μας συμβαίνει πολύ περισσότερο από κάτι που αποφασίζουμε να κάνουμε. Μεγάλο μέρος της εξήγησης αυτής της έλλειψης ελέγχου των συναισθημάτων μας έγκειται στον τρόπο με τον οποίο συνδέεται ο ανθρώπινος εγκέφαλος.

Οι εγκέφαλοί μας έχουν εξελιχθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να έχουν πολύ περισσότερες συνδέσεις που τρέχουν από τα συναισθηματικά συστήματα στον φλοιό μας (τον τόπο του συνειδητού ελέγχου), από την άλλη. Με άλλα λόγια, ο θόρυβος όλων των βαριών κυκλοφοριών στη γρήγορη μεγάλη εθνική οδό που τρέχει από το λιμπιώδες σύστημα έως τον φλοιό μπορεί να πνίξει τους πιο ήσυχους ήχους στο μικρό χωματόδρομο προς την άλλη κατεύθυνση.

Οι μεταβολές του εγκεφάλου που προκαλούνται από τον εθισμό περιλαμβάνουν τη συρρίκνωση της γκρίζας ύλης (νευρικών κυττάρων) στον προμετωπιαίο φλοιό σε μια διαδικασία γνωστή ως «υποφροσύνη». Αυτό μειώνει τα ανασταλτικά σήματα πίσω στον εγκάρσιο εγκέφαλο που καθιστά σχεδόν αδύνατη την αποφυγή της συμπεριφοράς που έχει γίνει πλέον παρορμητική και καταναγκαστική.

Η μάθηση πώς να ενισχύσουμε τον προμετωπιαίο φλοιό και με αυτό τον αυτοέλεγχό μας είναι μια βασική ικανότητα ζωής και η βάση της επιτυχίας στη ζωή. Ένα μη εκπαιδευμένο μυαλό ή ένας εγκέφαλος που δεν έχει εξισορροπηθεί από τον εθισμό μπορεί να επιτύχει πολύ λίγα.