Hjernens opbygning og funktion

Hjernen er hovedcomputeren

Hjernen er nervesystemets hovedcomputer, som bearbejder de indkomne sanseinput, kontrollerer kroppens funktioner og er sæde for bevidst erkendelse og viljestyrede handlinger. Hjernen udgør således det højeste hierarkiske niveau i nervesystemet, som gør det muligt for det enkelte menneske at sætte sig udover de mere refleksbetingede handlemåder og instinkter, som bliver genereret i de laverestående dele af centralnervesystemet. Menneskets veludviklede hjerne udgør derfor det biologiske grundlag for vores mentale og intellektuelle processer, idet bestemte hjerneområder igennem menneskets udviklingshistorie har specialiseret sig til at udføre hukommelsesprocesser, sprog, bevidst sansning, højere tankeprocesser og viljestyrrede handlinger.

Hjernen er opbygget af nerveceller

Hjernen vejer hos den voksne cirka 1300 gram og udgøres af milliader af nerveceller, hvis forbindelsestråde danner et kompliceret netværk. I disse kredsløb udveksles nerveimpulser løbende, indkomne nerveimpulser fra sanseorganerne analyseres og nye nerveimpulser genereres med henblik på at stimulere kroppens muskler og kirtler. Dette er en meget energikrævende proces, og hjernen har derfor konstant et stort behov for tilførsel af ilt og næringsstoffer, hvilket hjernens blodkar sørger for. Kortvarig iltmangel vil således føre til, at hjernens funktion forstyrres, hvilket vil medføre sortnen for øjnene, besvimelse og ved længere tids iltmangel uoprettelig skade på hjernens nerveceller. Nervecellernes funktion understøttes af specielle støtteceller (gliaceller), som sørger for, at nervecellerne kan kommunikere uforstyret med hinanden. Desuden beskytter de nervecellerne mod udefrakommende mikroorganismer, betændelsestilstande og giftige stoffer.

Hjernens relation til resten af nervesystemet:

Hjernen er nedadtil sammenhængende med rygmarven via kraniets store udgangshul (foramen magnum). Herved kan nerveimpulser fra kroppens rygmarvsnerver nå hjernen, ligesom hjernen via sine nerveforbindelser til rygmarven kan kontrollere kroppens muskulatur og kirtler.

Hovedets sanseorganer og muskulatur knyttes derimod direkte til hjernen via hjernenerverne (kranienerverne), som træder ud igennem mindre huller i kraniet. Hjernens nerveceller er endvidere rige på receptorer, der direkte fra blodbanen kan styre kroppens temperatur, væskebalance og frisatte hormoner. Omvendt kan temperatur, væskebalance og hormoner også indvirke på, hvordan hjernen virker.

Figur 1.1: Hjernens utrolige funktionalitet er først og fremmest betinget af storhjernens cellerige overflade benævnt hjernebarken (cortex cerebri) og de massive nerveforbindelser, som sammenknytter hjernebarken internt (sorte dobbeltpile) og eksternt med lavere liggende niveauer i centralnervesystemet (lyseblå dobbeltpile). Herved muliggøres en udtalt integration af indgående informationer og tilsvarende indvirkning på hjernestammens og rygmarvens mere simple og stereotype refleksadfærd. Tegningen er baseret på illustration af Birgitte Lerche fra CR Bjarkam, Neuroanatomi, Munksgaard Danmark, ISBN 87-628-0495-2.

Hjernen er omgivet af tre hjernehinder

Hjernen ligger velbeskyttet i kraniets indre hulrum, hvor den yderligere er omgivet af de tre hjernehinder, som udfra og ind benævnes den hårde hjernehinde (dura mater), spindelvævshinden (araknoidea) og slutteligt tæt klæbende til hjernens overflade den bløde hjernehinde (pia mater). Betændelse i hjernehinderne benævnes meningitis og kan have alvorlige konsekvenser, idet betændelsesprocessen ofte også rammer de tilstødende dele af hjernen.

Hjernens hulrum

I hjernens indre findes flere sammenhængende hulrum, hvori hjernerygmarvsvæsken (cerebrospinalvæsken, CSF) dannes. Denne væske forlader hjernens indre tæt på overgangen til rygmarven, hvorefter væsken løber langs hjernens og rygmarvens overflade, inden den opsuges i blodbanen. Såfremt væsken ikke kan flyde frit eller absorberes ordentligt, vil denne hobe sig op i hjernens indre og derved trykke på det omkringliggende hjernevæv. En sådan tilstand betegnes hydrocefalus. Hydrocefalus kan afhjælpes ved, at man lægger et dræn fra hjernens hulrum, som leder den overskydende væske over i bughinden, hvor den suges op. Ved mistanke om betændelsestilstande i hjernen eller dens omgivende hjernehinder, kan man endvidere udtage denne væske fra ryggen via en lumbalpunktur for at se, om denne rummer mikroorganismer eller andre betændelsestegn.

Storhjerne, en lillehjerne og en hjernestamme

Hjernen kan opdeles i en:

  • Storhjerne (cerebrum).

  • Lillehjerne (cerebellum).

  • Hjernestamme. Hjernestammen går nedadtil over i rygmarven (medulla spinalis) via kraniets store åbning foramen magnum.

Figur 1.2: Fotografi af menneskehjerne delt i midtlinien og set indefra. Hjernen kan yderligere inddeles i en storhjerne, en lillehjerne og en hjernestamme som vist på billedet. Tegningen er baseret på illustration af Birgitte Lerche fra CR Bjarkam, Neuroanatomi, Munksgaard Danmark, ISBN 87-628-0495-2.

Storhjernen

Storhjernen kan yderligere inddeles i to hjernehalvdele (hemisfærer). Hver hjernehalvdel består af en pandelap, en isselap og en nakkelap samt en tindingelap. Storhjernens cellerige overflade kalder man hjernebarken (cortex cerebri). Hjernebarken er sæde for bevidst erkendelse og viljestyret adfærd samt højere kognitive processer såsom tale og hukommelse. Storhjernen er også sæde for basalganglierne, som blandt andet har stor betydning for evnen til at planlægge og igangsætte bevægelser. I storhjernens indre findes endvidere 2 store kerneansamlinger, benævnt thalamus og hypothalamus. Thalamus er tæt relateret til hjernebarken, mens hypothalamus overordnet regulerer funktionen af vores indre organer og bl.a. kontrollerer dette via sin indflydelse på hypofysen, som ligger lige under hypothalamus.

Lillehjernen

Lillehjernen har stor betydning for koordination af bevægelser og er, via massive nerveforbindelser, tæt relateret til hjernestammen.

Hjernestammen

Hjernestammen kan yderligere inddeles i en øvre midthjerne ( mesencephalon ), en midterste hjernebro (pons), der bagtil er sammenhængende med lillehjernen, samt en nedre forlængede marv ( medulla oblongata), som nedadtil går over i rygmarven. Hjernestammen er ansvarlig for den automatiske kontrol af vores indvolde og motorik, ligesom den via sine nerveforbindelser til storhjernen har stor betydning for vores bevisthedsniveau og psykiske velbefindende.

Bevidsthed og tanker er hjerneprocesser

Bevidst erkendelse af omverden og en selv kræver, at sanseinput fra kroppens sanseorganer ledes til hjernebarken, hvor enkelte grupper af nerveceller repræsenterer de forskellige sanseinput. Isselappens sensoriske hjernebark rummer således en repræsentation af vores krop (en sensorisk homonculus) svarende til antallet af nerveender, der er placeret i de forskellige kropsdele. På samme måde opbygger vi i løbet af vores tidlige leveår (under indflydelse af såvel genetiske som miljøbetingede faktorer) lignende repræsentationer for sprog, tal, hukommelse, adfærd og personlighed i forskellige hjernebarksområder. Udviklingen af nye tanker og forestillinger vil hernæst ske ved at, at de etablerede repræsentationer elektrisk påvirker hinanden via nervecellernes udløbere.

Symptomerne ved hjernesygdomme

Hjernesygdomme er hyppige og ofte alvorlige, da de medfører forstyrret hjernefunktion og uopretteligt tab af hjernens nerveceller. Da forskellige hjernedele har forskellige funktioner vil symptomerne imidlertid afhænge af, hvor sygdommen eller skaden sidder.

Skader i hjernebarken vil således kunne medføre tab af bevidst sansning og spastisk lammelse, ligesom skader i storhjernens forreste og underste dele (pande- og tindingelap) ofte vil medføre personlighedsændringer og hukommelsesbesvær.

Skader i storhjernens venstre hemisfære vil ligeledes ofte medføre sprogforstyrrelser (afasi). Skader i storhjernens dybere dele vil derimod først og fremmest medføre bevægeforstyrrelser (basalganglierne) eller hormonelle problemer (hypothalamus).

Lillehjerneskader manifesterer sig i særlig grad ved manglende evne til at koordinere og styre sine bevægelser.

Hjernestammeskader er ofte direkte livstruende, idet centre, som styrer vejrtrækning og hjerterytme, rammes.

Læs mere om HJERNE OG NERVESYSTEM

Sidst opdateret: 27.08.2009