人間の脳：機能と部品（写真付き） - 神経心理学 - 2024

人間の脳は、神経系の中枢器官、人間の頭部に位置し、頭蓋骨によって保護されています。それは他の哺乳類の脳と同じ一般的な構造と解剖学を持っていますが、より発達した大脳皮質を持っています。

クジラや象などのより大きな動物は絶対的にはより大きな脳を持っていますが、体の大きさを補う脳の係数を使用して測定すると、人間の脳の係数はイルカの係数のほぼ2倍です。チンパンジーのそれよりも一般的で3倍大きい。

拡張の大部分は、大脳皮質、特に前頭葉によるもので、推論、計画、自己制御、抽象的な思考などの実行機能に関連付けられています。

視覚専用の脳皮質の一部である視覚皮質も、ヒトではより広いです。

脳の一部とその特徴

脳の生理学的機能の多くは、身体の他の部分から情報を受け取り、それを解釈し、身体の反応を導くことを伴います。それは最終的に、身体が生み出す思考と動きに責任があります。

脳が解釈する刺激の種類には、音、光、におい、痛みなどがあります。

脳はまた、呼吸、ホルモン放出、血圧の維持などの重要な手術にも関与しています。

それは人間が他の人と通信し、無生物と相互作用することにより環境とうまく相互作用することを可能にする。

脳は、脊髄や神経系を介して身体の他の部分と相互作用する神経細胞で構成されています。

さらに、脳にはその恒常性を維持するのに役立つさまざまな化学物質が含まれています。

神経細胞を適切に機能させ、化学物質のバランスを保つことは、脳の健康にとって不可欠です。

脳の主要部分については、以下で説明します。

大脳皮質

それは求心性と遠心性の情報の統合部分です。

皮質はほぼ対称的で、右半球と左半球に分かれています。

科学者たちは従来、それを前頭葉、頭頂葉、後頭葉、側頭葉の4つの葉に分けていました。

しかし、この分裂は大脳皮質の実際の構造によるものではなく、それを保護している頭蓋骨の骨によるものです。

唯一の例外は、前頭葉と頭頂葉が中央溝によって分離されていることです。

大脳皮質の異なる領域は、異なる行動および認知機能に関与しています。

前頭葉

前頭葉は、大脳半球の4つの葉の1つです。

この葉は、問題解決、創造的思考、判断、知性、注意、行動、身体的反応、抽象的な思考、協調運動、協調筋肉、性格などのさまざまな機能を制御します。

頭頂葉

この葉は、動き、計算、向き、特定のタイプの認識に焦点を当てています。

この領域で怪我が発生した場合、単純な日常業務を行うことができない場合があります。

頭頂葉で見つけることができます：

• 運動皮質：脳が体の動きを制御できるようにします。脳の上部中央にあります。
• 感覚皮質：頭頂葉の前部にあり、体のさまざまな部分の位置とその動きに関する情報を脊髄から受け取ります。この領域は、身体のさまざまな部分に影響を与える、痛みや圧力などの触覚からの情報を送信するためにも使用できます。

側頭葉

側頭葉は、視覚的、聴覚的記憶、および音声理解を制御します。

スピーチとリスニングのスキル、行動、言語を制御するのに役立つ領域が含まれています。

ウェルニッケの領域は、側頭葉の一部であり、聴覚皮質を取り囲み、音声を形成して理解します。

後頭葉

後頭葉は頭の後ろにあり、視覚を制御します。

この領域に怪我をすると、読み取りが困難になる可能性があります。

横紋体

それは大脳半球の壁にあり、その中には、コミュニケーションのリズム、動きのリズムを調節する相関と協調の中心があります。

辺縁系

辺縁系

身体が生成するホルモン反応の多くは、この領域から始まります。

それは、記憶、注意、性的本能、感情（例えば、喜び、恐怖、攻撃性）、人格、行動に関連しています。

辺縁系には以下が含まれます：

• 視床下部：体の内部バランスとホメオスタシスを調節するセンターが含まれています。気分、体温、空腹感、喉の渇きをコントロールします。
• 扁桃体：あなたは感情、恐怖や記憶に対応することができます。それは終脳の大部分です。
• 海馬：その主な機能は、学習と記憶、特に短期記憶を長期記憶に変換することです。

視床

視床は、意識に到達する求心性刺激が通過する注意を制御する中継センターです。

脳幹

すべての重要な生命機能は、血圧、呼吸、心拍などの脳幹に起因します。

人間の場合、この領域には、髄質、中脳、および橋が含まれています。

• 中脳：大脳皮質から脳幹橋への運動インパルスを伝導し、脊髄から視床への感覚インパルスを伝導します。
• ボス
• 延髄：その機能には、脊髄から脳への衝動の伝達が含まれます。それらはまた心臓、呼吸、胃腸、および血管収縮機能を調節します。

小脳

小脳は「小さな脳」としても知られ、進化のスケールでは脳の最も古い部分と考えられています。

小脳は、姿勢、協調運動、バランスなどの重要な身体機能を制御し、人間が適切に動くことを可能にします。

主な機能

脳の主な機能は、体を生きたままにして環境と相互作用させることです。

人間が考え、感じ、行うすべてのことは、脳の特定の機能に関係しています。

これらの機能は次のとおりです。

機密（データ受信）

刺激から情報を受け取り、処理します。

外部または内部起源の刺激は、異なる受容体を介してキャプチャされます。

これらの受容体は、エネルギー信号を介して受信した刺激を変換します。

モーターボート

脳は随意運動と不随意運動を制御します。

運動皮質は、前頭葉のローランド亀裂の前にあります。

統合的

それらは注意、記憶、学習または言語などの精神活動を指します。

ある種の脳損傷に苦しむほとんどの患者は、何らかの行動や認知能力を失います。

認知

神経系と脳

心と体の関係を理解することは、哲学的かつ科学的な課題です。

感情や思考などの精神活動が、ニューロンやシナプスなどの実際の物理的構造によってどのように実行されるかを理解することは困難です。

これがルネデカルトとその後の大多数の人類が二元論を信じるように導いたものです。心は身体から独立しているという信念。

しかし、その議論には実質的な証拠があります。

脳への損傷はさまざまな方法で心に影響を与える可能性があり、したがって脳と心は相互に関連しています。

たとえば、てんかんで発生する皮質刺激は、逆火、幻覚やその他の認知現象などの複雑な感覚の出現も引き起こします。

したがって、ほとんどの神経科学者は唯物論者になる傾向があります。彼らは心は肉体的な現象に還元されると信じています。

言語

スピーチのための脳の主な領域は、ブローカ領域とウェルニッケ領域です。

代謝

脳のMRI

脳は、そのサイズを考慮する必要があるよりも10倍多くのエネルギーを消費します。

ワシントン大学の科学者Marcus Raichieによると、脳が消費するエネルギーの60〜80％は異なるニューロン間の接続を維持するために費やされ、残りのエネルギーは環境の要求に応えるために費やされています。

重量と容量

重量

精神疾患のない女性と男性に8000件以上の剖検を行ったバーゼル大学の研究によると、男性の人間の脳の正常体重は1,336グラムであるのに対し、女性のそれは1,198グラムです。

加齢とともに、体重は毎年男性で2.7グラム、女性で2.2グラム減少します。

高さのインチごとに、脳の重量は平均で3.7グラム増加します。

一方、脳重量はボディマス指数とは関係ありません。

容量と記憶脳にはいくつのニューロンがありますか？

人間の脳は約100兆のニューロンで構成されており、それぞれのニューロンは他のニューロンと1000以上の接続（シナプス）を持っています。

それらのシナプスの強さは経験に依存します。シナプスの両側にある2つのニューロンが発火すると、その接続が強くなります。また、新しい接続の強さに適応するために、ニューロンの1つの樹状突起が大きくなります。

つながりの強さと樹状突起のサイズのこれらの変化は、人間の記憶と学習に影響を与えます。

各ニューロンが限られた記憶容量を維持するのに役立つだけであり、経験と覚えるべき事柄の蓄積がある場合、利用可能なニューロンは終了します。

その場合、スマートフォンやUSBメモリと同じように、数ギガバイトのスペースしかないと言えます。

ただし、ニューロンは結合して同時に多くの記憶を再現するのに役立ち、記憶を保持する脳の能力、したがってその能力を指数関数的に増加させます。この容量の場合、脳の容量は2.5ペタバイトと計算されます。

脳が映画レコーダーとして機能した場合、300万時間のシリーズ、映画、およびその他のコンテンツを保持するのに十分です。その容量をすべて使用するには、テレビを300年間運用する必要があります（scientificamerican.com）。

10％脳使用の神話

ほとんどの人が脳の10％しか使用していないという一般的な神話があります。残りの能力を使えばもっと賢くなり、より大きな成果が得られると言われています。

しかし、この声明は都市の伝説であり、科学に基づいたものではありません。意識や記憶など、人間の脳については、まだ多くのことを研究および学習する必要がありますが、これまでのところ、彼の研究は各部分に機能があることを示唆しています。

神経科学者のバリーベイヤースタインは、10％しか使用されていないことを否定する7つの証拠を確立しました。

脳損傷研究：脳の10％のみが使用されている場合、他の領域への損傷はパフォーマンスに影響しないはずです。ただし、損傷した脳のほぼすべての領域で、何らかのタイプの能力の喪失が生じます。

脳スキャンは、健康な人が何をしても、脳のすべての領域が常にアクティブであることを示しています。

脳は、人体の他の部分に比べて大量のエネルギーを消費します。体のわずか2％の重さですが、最大30％のエネルギーを必要とします。10％しか使用されなかった場合、より小さくてより効率的な脳を持ち、より少ないエネルギーを消費する人間に適応的な利点があったでしょう。

脳は均一な塊としては機能せず、さまざまな種類の情報を処理するさまざまな領域で構成されています。

細胞の活動を測定するために小さな電極を脳に挿入する微細構造分析が行われました。ニューロンの90％が非アクティブ化されていれば、それはわかっていただろう。

活動していない脳神経細胞は変性する傾向があります。したがって、90％が非アクティブ化された場合、剖検により大きな変性が明らかになります。

生地

脳組織は、灰白質と白質の2つの大きなクラスに分類できます。

白質は主に軸索で構成されており、その機能は脳情報を正しく処理することです。

白質および灰白質

灰白質は神経体とその体で構成され、運動制御、感覚的知覚（視覚、聴覚）、記憶、感情、言語、意思決定、自己制御に関与しています。

進化

霊長類の脳は、通常、同じサイズの哺乳類に期待されるもののほぼ2倍です。700万年近くの間、人間の脳のサイズはほぼ3倍になり、過去2年間でほとんどの成長が見られました。

人間の進化の最初の3分の2では、人間の祖先の脳は、今日の他の霊長類とほぼ同じ大きさでした。

アウストラロピテクスアファレンシスには、内容積が400から550ミリメートル、チンパンジーは約400 ml、ゴリラは500から700 mlの頭蓋骨がありました。アウストラロピセシン-類人猿の亜種-は、形や構造に小さな変化を示し始めました。たとえば、新皮質は拡大し始めました。

人間の進化の最後の3分の1で、脳のサイズの増加のほぼすべてが発生しました。ホモハビリスは、190万年前に最初に出現したホモ属で、ブローカ領域の拡大を含め、脳のサイズがわずかに増加しました。

180万年前の最初のホモエレクトスの化石は、600 mlとやや大きくなります。

その後、約50万年前に1000 mlの容量に達しました。初期のホモ・サピエンスは、今日の人間と同様の脳を持っていて、平均して1,200ml以上でした。

ヒトの変化は、計画、コミュニケーション、問題解決、その他の適応認知機能に関連する地域で発生しました。

過去1万年間、農業社会の栄養問題により、脳の容積は減少しましたが、過去100年間、産業社会、栄養の改善、病気の減少により、新しい増加。

人間の脳の未来は、人工知能との統合、または遺伝子工学による改善にあると考えられます。

どのように機能しますか

記事を見る：

人間の脳のしくみ。

行動の生物学的基盤。

形成と開発

記事を見る：

ヒトの神経系の発達（出生前、出生後、細胞メカニズム）

神経発達。

シナプス形成（シナプス形成のプロセス）。

関連記事

人間の脳についての好奇心。

大人の脳の重さ。

人間の脳にはいくつのニューロンがありますか。

参考文献

1. 人間の脳。en.wikipedia.orgから取得。
2. 脳。innerbody.comから取得。
3. 脳の写真。マシュー・ホフマン。webmd.comから取得。
4. 脳の構造とその機能。セレンディップスタジオ。serendip.brynmawr.eduから取得。
5. 脳。en.wikipedia.orgから取得。
6. 人間の脳の記憶容量は何ですか？ポール・レーバー（2010）。Scientificamerican.comから取得。
7. 人間の脳はどのように進化しましたか？Scientificamerican.comから取得。