Agykutatás 1. – miből áll az agyunk és hogyan gondolkodunk?

Az agy egy nagyon összetett szerkezet, külön szakterületet is létrehoztak a működésének vizsgálatára – ez az agykutatás. Arról fogok most írni, hogy mik az agy alapvető részei és minek mi a szerepe.

Az agykutatás egy olyan dolog, amit nehéz elképzelni, hiszen nem mindennap találkozunk aggyal – legalábbis én mondjuk evés közben nem szoktam azon kapni magamat, hogy velem szemben nem az anyukám ül, hanem egy agy.

Az agy az egyik legösszetettebb testrészünk. Itt irányítjuk mozgásainkat, ez segít megoldani a problémákat, ezzel gondolkodunk.

Az agyat három fő részre tagoljuk: az előagyra (latin: prosencephalon), a középagyra (latin: mesencephalon) és a hátsóagyra (latin: rhombencephalon).¹ A előagy a komplex kognitív képességek és a tudatos tevékenységek végrehajtásában segít.² Magába foglalja a telencephalont (ami az akaratos mozgásokat irányítja), a talamuszt (ami az érzékelési funkciókat látja el elsősorban), a hipotalamuszt (ami a hormonokat, a testhőmérsékletet, a táplálékfelvételt szabályozza), és még számos szervet. A hátsóagy irányítja a légzés ritmusát, a szívverést.^{1, 3} A hátsóagy magába foglalja a kisagyat, amiról később fogok beszélni. Tudom, nehéz ezeket a szerveket elképzelni, ezért hoztam egy képet, amin látszik:

A kép forrása egy angol nyelvű oldal, ezért a forebrain jelenti a előagyat (amit a kép lilával jelöl), a midbrain a középagyat (kék), a hindbrain a hátsóagyat (sárga). Az a „csík”, ami a hátsóagytól balra van és kapcsolódik hozzá, az az agytörzs, ami ből nyúlik ki a gerincvelő (latin: medulla spinalis), ami a testben lévő idegsejtek érzékeléseinek információt (tehát mondjuk, hogy érezzük, hogy megtapintottunk valamit) továbbítja az agynak.⁵

Az agyat máshogyan is el lehet különíteni. Megmutatjuk.

A fenti képen látható a nagyagy (cerebrum) és a kisagy (cerebellum). A nagyagy a szellemi funkciókat szolgálja ki, megőrzi az emlékeket, ez teszi lehetővé, hogy gondolkodj.¹ A nagyagy emellett két féltekből áll, túlnyomórészt a bal agyféltek irányítja a nyelvet és a beszédet, a teljes agy súlyának kétharmadát teszi ki.⁷ Érdekesség, hogy a bal agyféltek leginkább a tested jobb részét irányítja (pl. jobb karodat, lábadat, stb.), a jobb agyféltek pedig a tested bal részét. Így ha valami sérülés éri a bal agyféltekedet, akkor nagyobb az esélye, hogy a jobb kezed lebénul, mint a bal.¹ A kisagy a mozgáskoordinációban és az egyensúly megtartásában vesz részt.⁸

Az agy részletes ábrája kidolgozva

A képen sok minden látható, most megmutatom, hogy mi micsoda.

• Homloklebeny: a falcsonti lebenytől a centeral sulcus nevű tér választha el, a halántéklebenytől a lateralis sulcus. A homloklebenyben általában a logikus tervezés, problémamegoldás, gondolkodás történik. Ennek alsó részén található a prefrontális kéreg, ami az összetett tervezést, a memóriát, a szociális kézségeket irányítja.⁹
• Falcsonti (fali) lebeny: a Sylvius-fissura választja el a halántéklebenytől és a nyakszírti lebenytől.¹⁰ A fali lebeny felel az érzékelésért, például a tapintásért, vizuális élményekért, a tér felfogásáért (hogy hol vagyunk).¹¹
• Nyakszírti lebeny: ez is az észlelésekért felelős, a vizuális érzékelését, például, hogy mi milyen színű, hogy néz ki. Ha megsérül ez a terület írás-olvasási nehézségek alakulhatnak ki.¹²
• Halántéklebeny: a második legnagyobb lebeny. A hallási információkat itt dolgozzuk fel, ezért lehet az, hogy pont a fül mögött helyezkedik el.¹³
• Agytörzs: erről nemrég írtam, de nem mondtuk el, hogy mire szolgál azon kívül, hogy összeköti az agyat a gerincvelővel. Nos, az agytörzs szabályozza a légzésünket, a szívet, a tüdőt, ami elengedhetetlen a túléléshez.

Gondolatolvasás: lehetséges lenne?

Nemrégiben a Texasi Egyetem kutatói kifejlesztettek egy gondolatolvasó gépet, ami – ahogy a ChatGPT, vagy egyéb transzformátor modellek – dekódolni tudja a gondolatainkat, amikor az fMRI gépben vagyunk. Igaz, előtte 15 órát tanítanunk kell a gépet, hogy ez sikerüljön. És ha valaki teljesen másra gondol, amire kellene, meghiúsítják a gondolatolvasási kísérletet. Bár nem teljesen azonosan dekódolja gondolatainkat, megragadja gondolataink lényegét.¹⁴

Érdekes volt a cikkem? Találkozunk az Agykutatás 2-ben!

Források

¹ „Brain Basics: Know Your Brain.” National Institute of Neurological Disorders and Stroke, 17 Mar. 2023, www.ninds.nih.gov/health-information/public-education/brain-basics/brain-basics-know-your-brain. Accessed 10 Jun. 2023.

² Rogers, Kara, et al. „Forebrain.” Encyclopedia Britannica, 5 Feb. 2020, www.britannica.com/science/forebrain. Accessed 10 Jun. 2023.

³ Rogers, Kara, et al. „Hindbrain.” Encyclopedia Britannica, 18 Feb. 2020, www.britannica.com/science/hindbrain. Accessed 10 Jun. 2023.

⁴ „Colored graphic of brain highlighting forebrain, midbrain, hindbrain sections” National Institute of Neurological Disorders and Stroke, 17 Mar. 2023, www.ninds.nih.gov/sites/default/files/styles/half_width_extra_large/public/2022-04/KYB_Fore-Mid-Hind_Brain-040622.png?itok=kP3Jfgbo. Accessed 10 Jun. 2023.

⁵ Hirsch, L., M.D. (n.d.). Central Nervous System: The Brain and Spinal Cord. KidsHealth. Retrieved June 12, 2023, from https://kidshealth.org/en/parents/central-nervous-system.html#:~:text=The%20central%20nervous%20system%20is,that%20run%20throughout%20the%20body.

⁶ „Graphic of Cerebrum and Cerebellum Parts of the Brain.” National Institute of Neurological Disorders and Stroke, www.ninds.nih.gov/sites/default/files/styles/half_width_extra_large/public/2022-04/KYB_Cerebrum-Cerebellum_040622.png?itok=ZLR_7L1P. Accessed 12 Jun. 2023.

⁷ Rogers, Kara, et al. „Cerebrum.” Encylopedia Britannica, kidshealth.org/en/parents/central-nervous-system.html#:~:text=The%20central%20nervous%20system%20is,that%20run%20throughout%20the%20body. Accessed 12 Jun. 2023.

⁸ Encyclopædia Britannica, Inc. „Cerebellum.” Encyclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 27 May 2023. www.britannica.com/science/cerebellum. Accessed June 12, 2023.

⁹ Miller, Earl, et al. „The Prefrontal Cortex: Categories, Concepts and Cognition.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, vol. 357, no. 1424, 2002, pp. 1123-1136, https://doi.org/10.1098/rstb.2002.1099. Accessed 12 Jun. 2023.

¹⁰ Adair, J.C., and Meador, K.J. „Parietal Lobe.” Encyclopedia of the Neurological Sciences (Second Edition), 2014, pp. 811-819, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385157-4.01171-4. Accessed 12 Jun. 2023.

¹¹ Goldberg, M.E. „Parietal Lobe.” International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences, 2001, pp. 11051-11054, https://doi.org/10.1016/B0-08-043076-7/03471-9. Accessed 12 Jun. 2023.

¹² „Brain Map: Occipital Lobes.” Queensland Health, 12 Jun. 2022, www.health.qld.gov.au/abios/asp/boccipital. Accessed 12 Jun. 2023.

¹³ „Brain Map: Temporal Lobes.” Queensland Health, 12 Jun. 2022, www.health.qld.gov.au/abios/asp/btemporal_lobes. Accessed 12 Jul. 2023.

¹⁴ Airhart, Marc. „Brain Activity Decoder Can Reveal Stories in People’S Minds.” The University of Texas at Austin, 1 May 2023, cns.utexas.edu/news/podcast/brain-activity-decoder-can-reveal-stories-peoples-minds. Accessed 12 Jun. 2023.

Borítókép: Mysid, User:LouisBB, CC BY-SA 2.5, via Wikimedia Commons